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）课件 新人教版必修1(1).ppt

第6节用牛顿运动定律解决问题 一 一 牛顿第二定律的作用阅读教材第85页第1段 知道牛顿第二定律联系着受力与运动这两种情况 确定了运动和 的关系 把物体的运动情况与 的情况联系起来 力 受力 二 两类基本问题阅读教材第85 87页 从受力确定运动情况 及 从运动情况确定受力 部分 初步了解这两类基本问题的解答思路 1 从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况 可以由牛顿第二定律求出物体的 再通过 确定物体的运动情况 2 从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况 根据 求出物体的加速度 再根据 就可以确定物体所受的力 加速度 运动学的规律 运动学公式 牛顿第二定律 思维判断 1 根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向 2 根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向 3 物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的 4 物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的 预习完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 要点归纳 1 问题界定 已知物体受力情况确定运动情况 指的是在受力情况已知的条件下 判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移 2 解题思路 根据受力情况确定运动情况 3 解题步骤 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 并画出物体的受力图 2 根据力的合成与分解 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 求出物体运动的加速度 4 结合物体运动的初始条件 选择运动学公式 求出所需求的运动学量 任意时刻的位移和速度以及运动轨迹等 精典示例 例1 在海滨乐场里有一种滑沙的游乐活动 如图1所示 人坐在滑板上从斜坡的高处a点由静止开始滑下 滑到斜坡底端b点后沿水平的滑道再滑行一段距离到c点停下来 若某人和滑板的总质量m 60 0kg 滑板与斜坡滑道和水平滑道的动摩擦因数均为 0 50 斜坡ab的长度l 36m 斜坡的倾角 37 sin37 0 6 cos37 0 8 斜坡与水平滑道间是平滑连接的 整个运动过程中空气阻力忽略不计 重力加速度g取10m s2 2 设人滑到水平面时的速度为v 则有v at解得v 12m s在水平面上滑行时 设加速度为a 根据牛顿第二定律 有 mg ma 解得a 5m s2设还能滑行的距离为x 则v2 2a x解得x 14 4m 答案 1 6s 2 14 4m 求解此类问题的思路是根据物体的受力情况 由牛顿第二定律求出物体运动的加速度 然后根据运动学公式求物体运动的时间 位移 速度等等 针对训练1 多选 如图2所示表示某小球所受的合力与时间的关系 各段的合力大小相同 作用时间相同 设小球从静止开始运动 由此可判定 a 小球向前运动 再返回停止b 小球向前运动 再返回不会停止c 小球始终向前运动d 小球在4s末速度为0 解析由牛顿第二定律可知 在0 1s 小球向前做匀加速直线运动 1s末速度最大 在1 2s 小球以大小相等的加速度向前做匀减速直线运动 2s末速度为零 依此类推 可知选项c d正确 a b错误 答案cd 要点归纳 1 问题界定已知物体运动情况确定受力情况 指的是在运动情况 如物体的运动性质 速度 加速度或位移 已知的条件下 要求得出物体所受的力 2 解题思路 根据运动情况确定受力情况 3 解题步骤 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析和运动过程分析 并画出受力图和运动草图 2 选择合适的运动学公式 求出物体的加速度 3 根据牛顿第二定律列方程 求物体所受的合外力 4 根据力的合成与分解的方法 由合力求出所需的力 精典示例 例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动 4s内通过8m的距离 此后关闭发动机 汽车又运动了2s停止 已知汽车的质量m 2 103kg 汽车运动过程中所受的阻力大小不变 求 1 关闭发动机时汽车的速度大小 2 汽车运动过程中所受到的阻力大小 3 汽车牵引力的大小 由运动情况确定受力应注意的两点问题 1 由运动学规律求加速度 要特别注意加速度的方向 从而确定合力的方向 不能将速度的方向和加速度的方向混淆 2 题目中所求的力可能是合力 也可能是某一特定的力 均要先求出合力的大小 方向 再根据力的合成与分解求分力 针对训练2 如图3所示为何雯娜在蹦床比赛中 已知何雯娜的体重为49kg 设她从3 2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1 2s 离开蹦床后上升的高度为5m 试求她对蹦床的平均作用力 g取10m s2 解析她从3 2m高处下落到与蹦床接触前的过程做自由落体运动 由运动学公式v2 2gx得 她接触蹦床时的速度大小 取竖直向上为正方向 则由运动学公式有v2 v1 at得她的加速度大小为a 15m s2 方向竖直向上 她与蹦床接触的过程中受重力mg和蹦