2018高中物理_第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）1课件 新人教版必修1

6用牛顿运动定律解决问题 一 思考 卫星发射时在几百秒内就要把卫星的速度增加到几千米每秒 在太空运动时可达7km s 科学家是如何做到精确定位并加以控制的呢 1 能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题 2 理解运用牛顿运动定律解题的基本方法 即首先对研究对象进行受力和运动情况的分析 然后用牛顿运动定律把二者联系起来 3 在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法 比如建立恰当的坐标系进行解题等 重点 2 公式 F ma 注意 1 同时性 2 同向性 一 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟所受合力成正比 跟物体质量成反比 加速度方向跟合力方向相同 复习 复习 二 运动学公式速度公式 v vo at位移公式 x vot at2 2导出公式 vt2 vo2 2ax 典例1 一个静止在水平面上的物体 质量是2kg 在6 4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动 物体与水平地面间的滑动摩擦力为4 2N 求物体4s末的速度和4s内发生的位移 问题 1 物体的受力情况如何 2 物体所受的合力如何 解析 竖直方向 合力为零 加速度为零 水平方向 大小 F合 F F1 方向与拉力F方向相同 F FN F1 3 物体的运动情况中已知哪些量 要求末速度和位移 还差什么量 4 如何求加速度 借助于牛顿第二定律F合 ma 利用合力来求加速度 5 本题的解题思路如何 先受力分析求出合力 再用牛顿第二定律求出加速度 最后用运动学公式求解 总结一下解题思路和步骤吧 一 从受力确定运动情况 基本思路是 先分析物体受力情况求合力 据牛顿第二定律求加速度 再用运动学公式求所求量 运动学量 第一类 由受力情况求运动情况解题步骤 1 确定研究对象 并对物体进行受力分析 画出物体的受力图 弄清题目的物理情景 2 求出合力 3 利用牛顿第二定律求出物体的加速度 4 利用运动学公式确定物体的运动情况 科学家也是这样做的 例2 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 30o 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 解题指导 已知运动情况求受力 应先求出加速度a 再利用牛顿第二定律F合 ma求滑雪人受到的阻力 分析 第一步求a因为v0 2m s x 60m t 5s据公式求得a 4m s2 x v0t at2 第二步求F合 阻力要对人进行受力分析 画受力图 解 根据运动学公式 x v0t at2得 代入已知量得 a 4m s2对人进行受力分析 建立坐标系 根据牛顿第二定律F ma 得 mgsin F阻 ma即 F阻 mgsin ma代入数值得 F阻 67 5N即 滑雪人受到的阻力是67 5N 总结一下解题思路和步骤吧 二 由运动情况确定受力如果已知物体的运动情况 根据运动学公式求出物体的加速度 再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力 1 从运动情况确定受力的基本思路 运动学公式 受力情况 说明 求解动力学的两类问题 其中 受力分析是基础 牛顿第二定律和运动学公式是工具 加速度是桥梁 2 从运动情况确定受力的解题步骤 确定研究对象 对研究对象进行受力分析和运动分析 并画出物体的受力示意图 选择合适的运动学公式 求出物体的加速度 根据牛顿第二定律列方程 求出物体所受的合力 根据力的合成与分解的方法 由合力求出所需的力 扩展问题1 如果忽略空气阻力作用 求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大 扩展问题2 如果坡长只有60m 下端是水平雪面 滑雪人在水平面上还能滑多远 扩展问题3 如果下坡后立即滑上一个30 的斜坡 请问滑雪人最高能上升多高 分析物理问题的重要方法 程序法按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程 或不同的状态 进行分析 包括列式计算 的解题方法叫作程序法 程序法解题的基本思路是 要正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同状态 规律方法 对各个过程或各个状态进行具体分析 得出正确的结果 前一个过程的结束是后一个过程的开始 两个过程的交接点 速度v 是问题的关键 动力学的两类基本问题 一 从受力确定运动情况 二 从运动情况确定受力 运动 力 加速度a是联系力和运动的桥梁 a F合 ma 受力情况 a 运动学公式 运动情况 两类动力学问题的解题思路 1 假设汽车紧急制动后 受到的阻力与汽车所受重力的大小差不多 当汽车以20m s的速度行驶时 突然制动 它还能继续滑行的距离约 A 40mB 20mC 10mD 5m B C 2 如图所示 A B质量均为m 中间有一轻质弹簧相连 A用绳悬于O点 当突然剪断OA绳时 关于A物体的加速度 下列说法正确的是 A 0B gC 2gD 无法确定 3 一个静止在水平地面上的物体 质量是2kg 在10N的拉力F作用下沿水平地面向右运动 已知F与水平地面的夹角为30 物体与地面间的动摩擦因数为0 2