【同步导学】高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)课件 新人教版必修1.ppt

6 用牛顿运动定律解决问题 一 一 由受力确定运动情况如果已知物体的受力情况 可以由 求出物体的 再通过 确定物体的运动情况 二 由运动情况确定受力如果已知物体的运动情况 根据 求出物体的 再根据 就可以确定物体所受的力 一 由物体的受力情况确定运动情况如果已知物体的受力情况 可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度 结合运动学公式确定物体的运动情况 1 受力分析的基本方法 1 明确研究对象 即确定对哪个物体进行受力分析 2 把要研究的物体从周围物体中隔离出来 3 按顺序分析受力情况 画出力的示意图 其顺序为 重力 弹力 摩擦力 其他力 2 受力分析的依据 1 每分析一个力 都应能找出该力的施力物体 以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力 不要把物体惯性的表现误认为物体在运动方向上受到一种力的作用 2 不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力 也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力 应只保留物体实际受到的力 3 要养成先画非接触力 如重力 再画接触力 如弹力 摩擦力 的顺序分析物体受力的习惯 4 画受力示意图时 只画物体受的力 不要画研究对象对其他物体施加的力 5 有时要结合物体的运动状态 应用牛顿第二定律进行受力分析 6 从牛顿第三定律出发 依据力的相互性 转换研究对象 分析物体受力 可以化难为易 即需研究 甲对乙的力 可先研究 乙对甲的力 一木箱装货物后质量为50kg 木箱与地面间的动摩擦因数为0 2 某人以200n斜向下的力推箱 推力的方向与水平面成30 角 g取10m s2 求 1 木箱的加速度 2 第2s末木箱的速度 答案 1 1 06m s2 2 2 12m s 3 无论是哪种情况 解决问题的关键是对物体正确地受力分析和运动过程分析 要善于画图分析物体的受力情况和运动过程 不论哪类问题 都要抓住加速度始终是联系运动和力的桥梁这一枢纽 通过加速度把运动情况和受力情况联系起来 解题思路可表示为 答案 1 9n 2 0 125 反思总结 解题的一般步骤 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析和运动分析 并画出物体的受力分析图 2 根据力的合成与分解的方法 求出物体所受的合外力 包括大小和方向 3 根据牛顿第二定律列方程 求出物体的加速度 4 结合给定的物体运动的初始条件 合理选择运动学公式 求出描述物体运动情况的运动参量 其流程图为受力分析 合力f合f合 ma 运动情况 v x t 答案 1 5m s2 2 4m s28m 思维导图 应用运动学公式求a 取物体为研究对象受力分析 牛顿第二定律求未知力 2 1 一质量m 2 0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37 足够长的斜面 某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度 并用计算机作出了小物块上滑过程的速度 时间图线 如下图所示 取sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 求 答案 1 8 0m s2 2 0 25 解析 轻轻放于传送带上的物体在传送带对其施加的滑动摩擦力作用下加速运动 对物体有 mg ma得a g 1m s2设当物体的速度增大到与传送带速度相等时对地位移为x1 则2ax1 v2得x1 2m 20m 所以物体先匀加速运动后匀速运动到达b 答案 11s 反思总结 本题关键词 轻轻 理解为物体的初速度为零 受力分析知滑动摩擦力充当了动力 同时对运动过程的分析是解答正确与否的关键 动力的来源是发生相对运动而产生的滑动摩擦力 那么一定要考虑一直加速达到相对静止过程发生的位移 并与总位移相比较判断物体真实的运动情况 进而正确求解 1 如果传送带停止运行 小物体从a端运动到b端的时间 2 如果传送带沿顺时针方向正常转动 小物体从a端运动到b端的时间 3 如果传送带沿逆时针方向正常转动 小物体从a端运动到b端的时间 答案 1 4s 2 4s 3 2s 反思总结 本题求解的关键是正确分析小物体在传送带上的运动过程 根据其运动的不同特点划分为几个阶段进行处理 由此进一步应用牛顿运动定律等规律联合求解 其中 由小物体和传送带的相对运动方向判断摩擦力的方向 分析其方向的临界变化 这是容易出现失误的一个环节 它直接决定了处理问题的成败 针对传送带上的物体的运动 一定要注意分析物体速度和传送带速度相同时这个临界点 看看下一步物体运动的特点是否要发生变化 1 物体受10n的水平拉力作用 恰能沿水平面匀速运动 当撤去这个拉力后 物体将 a 匀速运动b 立即停止运动c 产生加速度 做匀减速运动d 产生加速度 做匀加速运动 解析 由题意知物体受到的摩擦力大小为10n 方向与运动方向相反 当撤去拉力后 物体受到的合力即摩擦力 其产生加速度 由于与运动方向相反 所以做匀减速运动 c正确 答案 c 2 光滑水平面上静止一个物体 现有水平恒力f作用在物体上 使物体的位移为x0时 立刻换成 4f的力 作用相同时间 此刻物体的位移为 a x0b x0c 0d 2x0 答案 a 答案 c 答案 b 5 2011 江苏联考 在平直的高速公路上 一辆汽车以32m s的速度匀速行驶 因前方发生事故 司机立即刹车 直到汽车停下 已知汽车的质量为1 5 103kg 刹车时汽车受到的阻力为1 2 104n 求 1 刹车后汽车运动的加速度大小 2 汽车在2s内的位移 3 汽车在6s内的位移 解析 1 由牛顿第二定律有 f ma代入数据解得 a 8m s2 2 由匀变速直线运动公式 x vt at2 2注意加速度方向与速度方向相反 代入数据得x 48m 3 由计算得刹