湖南省隆回县第二中学高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题一（课时2）课件 新人教版必修1.ppt

用牛顿运动定律解决问题 一 第二课时 二 从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况 指的是在运动情况 知道三个运动学量 已知的条件下 要求得出物体所受的力或者相关物理量 如动摩擦因数等 处理这类问题的基本思路是 先分析物体的运动情况 据运动学公式 再在分析物体 的基础上 用牛顿第二定律列方程 力 求加速度 受力情况 求所求量 g 问 本题属于哪类动力学问题 人共受几个力的作用 各力方向如何 它们之中哪个力是待求量 哪个力实际上是己知的 物体所受的合力沿什么方向 一个滑雪的人 质量m 75kg 以v0 2m s的初速度沿山坡匀加速滑下 山坡的倾角 30 在t 5s的时间内滑下的路程x 60m 求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和空气阻力 已知运动情况求受力情况 fn x y f阻 分析滑雪人的运动情况 v0 2m s t 5s x 60m 一个滑雪的人 质量m 75kg 以v0 2m s的初速度沿山坡匀加速滑下 山坡的倾角 30 在t 5s的时间内滑下的路程x 60m 求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和空气阻力 分析滑雪人的受力情况 gy mgcos300 636 5n gx mgsin300 367 5n f合 gx f阻 ma f阻 gx ma 367 5n 75 4n 67 5n f阻方向沿斜面向上 解 对滑雪人进行受力分析 建立坐标系 把重力分解得 gx mgsin gy mgcos 根据运动学规律 x v0t at2得 代入已知量的数值得 a 4m s2根据牛顿第二定律f ma 即gx f阻 ma得 f阻 gx ma mgsin ma代入数值得 f阻 67 5n即 滑雪人受到的阻力是67 5n 方向沿斜面向上 2 质量m 1 5kg的物块 可视为质点 在水平恒力f作用下 从水平面上a点由静止开始运动 运动一段距离撤去该力 物块继续滑行t 2 0s后停在b点 已知a b两点间的距离x 5 0m 物块与水平面间的动摩擦因数 0 20 求恒力f的大小 取g 10m s2 解答过程 物理情景图 g fn f ff ff g fn x v 加速段 减速段 解 设两段加速度分别为a1 a2 位移分别为x1 x2 过渡速度为v 对加速段有 v2 2a1x1 1 f mg ma1 2 对减速段有 v a2t 3 mg ma2 4 另有 x1 x2 x 5 由上5式可得 f 15n 两类问题 已知物体受力的情况 确定物体运动 已知物体的运动情况 确定物体受力 解题思路 牛顿运动定律的应用 力的合成与分解 f合 ma 运动学公式 受力情况 合力f合 a 运动情况 加速度是连接 力 和 运动 的桥梁 一斜面ab长为10 倾角为3 一质量为 kg的小物体 大小不计 从斜面顶端a点由静止开始下滑 如图所示 取10m s2 1 若斜面与物体间的动摩擦因数为0 5 求小物体下滑到斜面底端b点时的速度及所用时间 2 若给小物体一个沿斜面向下的初速度 恰能沿斜面匀速下滑 则小物体与斜面间的动摩擦因数 是多少 图2 类题演练 a g 1 以小物体为研究对象 其受力情况如图所示 建立直角坐标系 小物体沿斜面即 轴方向加速运动 设加速度为ax 则ax 物体在 轴方向没有发生位移 没有加速度则ay 解析 fn x y 由牛顿第二定律得 解析 把重力 沿 轴和 轴方向分解 又 所以 设小物体下滑到斜面底端时的速度为 所用时间为 小物体由静止开始匀加速下滑 则 由 由 得 得 解析 2 小物体沿斜面匀速下滑时 处于平衡状态 其加速度 则在图示的直角坐标系中 所以 又 所以 小物体与斜面间的动摩擦因数 由牛顿第二定律得 解析 若给物体一定的初速度 当 tg 时 物体沿斜面匀速下滑 当 tg mgcos mgsin 时 物体沿斜面