物理必修ⅰ人教新课标用牛顿定律解决问题(一）课件

1、1第六节用牛顿运动定律解决问第六节用牛顿运动定律解决问题题(一一)2课前自主学案课前自主学案一、从受力确定运动情况一、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二定律求出物体的_，再通过，再通过_就可以确定物体的运动情就可以确定物体的运动情况况二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力加速度加速度运动学的规律运动学的规律3如果已知物体的运动情况，根据运动学公式如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求 出 物 体 的求 出 物 体 的 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 再 根 据， 再 根 据_确定物体所受的力确定物体所

2、受的力说明：说明：(1)牛顿第二定律确定了运动和力的关牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况或受力情系，使我们能够把物体的运动情况或受力情况联系起来况联系起来(2)在动力学的两类问题中，都涉及到加速度，在动力学的两类问题中，都涉及到加速度，因此加速度在解决动力学问题中起到了关键因此加速度在解决动力学问题中起到了关键作用作用加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律4核心要点突破核心要点突破一、由物体的受力情况确定运动情况一、由物体的受力情况确定运动情况1解题思路解题思路52解题步骤解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物

3、体的受力图并画出物体的受力图要注意画出物体所受到要注意画出物体所受到的所有力，不能漏力或添力，分析受力的顺序的所有力，不能漏力或添力，分析受力的顺序一般是先重力，再弹力，最后是摩擦力一般是先重力，再弹力，最后是摩擦力(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力力(包括大小和方向包括大小和方向)(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度加速度(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量求出所需的运动学量任意时刻的位移和速任意时刻的位移和速度，以及运动轨

4、迹等度，以及运动轨迹等6特别提醒：特别提醒：(1)正确的受力分析是解答本类题正确的受力分析是解答本类题目的关键目的关键(2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正确应用正交分解法求加速度作用时，要正确应用正交分解法求加速度(3)物体做直线运动时，合外力的方向一定在物体做直线运动时，合外力的方向一定在物体运动方向的直线上物体运动方向的直线上782解题步骤解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析确定研究对象，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

5、草和运动过程分析，并画出受力图和运动草图图(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速选择合适的运动学公式，求出物体的加速度度(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力合外力(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力所需的力9特别提醒：特别提醒：(1)由运动学规律求加速度，要由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆向混淆(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是题目中所求的力可能是

6、合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、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方向，再根据力的合成与分解求分力10三、连接体问题及处理方法三、连接体问题及处理方法1连接体及其特点连接体及其特点多个相互关联的物体连接多个相互关联的物体连接(叠放，并排或由绳叠放，并排或由绳子、细杆联系子、细杆联系)在一起的物体组称为连接在一起的物体组称为连接体体连接体一般具有相同的运动情况连接体一般具有相同的运动情况(速度、速度、加速度加速度)2处理连接体问题的常用方法处理连接体问题的常用方法11(1)整体法：若连接物具有相同的加速度，整体法：若连接物具有相同的加速度，可以

7、把连接体看成一个整体作为研究对象，可以把连接体看成一个整体作为研究对象，在进行受力分析时，要注意区分内力和外在进行受力分析时，要注意区分内力和外力力采用整体法时只分析外力，不分析内采用整体法时只分析外力，不分析内力力(2)隔离法：把研究的物体从周围物体中隔隔离法：把研究的物体从周围物体中隔离出来，单独进行分析，从而求解物体之离出来，单独进行分析，从而求解物体之间的相互作用力间的相互作用力12特别提醒：特别提醒：(1)处理连接体问题时，不能将整处理连接体问题时，不能将整体法和隔离法对立起来体法和隔离法对立起来往往整体法和隔离往往整体法和隔离法要相互配合使用法要相互配合使用如求两物体之间的相互如求

8、两物体之间的相互作用力时，可先用整体法求作用力时，可先用整体法求a，再隔离其中，再隔离其中一物体，求相互作用力一物体，求相互作用力(2)用整体法求解问题时，各物体的加速度的用整体法求解问题时，各物体的加速度的大小和方向均应相同，如加速度大小相同而大小和方向均应相同，如加速度大小相同而方向不同时，要用隔离法求解方向不同时，要用隔离法求解13课堂互动讲练课堂互动讲练已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况类型一类型一 如图如图461所示，水平传送带长所示，水平传送带长L16 m，始终以，始终以v4 m/s的速度运动，现将一个小的速度运动，现将一个小物体从传送带的左端由静止释放，已知物体物体从传

9、送带的左端由静止释放，已知物体与传送带间的动摩擦因数为与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取取10 m/s2，求物体从左端运动到右端所需的时间求物体从左端运动到右端所需的时间图图46114【思路点拨思路点拨】首先对物体进行受力分析，求首先对物体进行受力分析，求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后由运动学公式求出时间后由运动学公式求出时间【精讲精析精讲精析】在物体相对于传送带向左运动在物体相对于传送带向左运动时，物体受到的合力等于摩擦力，该力产生了时，物体受到的合力等于摩擦力，该力产生了物体的加速度，所以物体的加速度，所以mgma，ag0.210 m/

10、s22 m/s2.物体做匀加速运动的时间为物体做匀加速运动的时间为t1，由匀加速直线，由匀加速直线运动规律得，运动规律得，15【答案答案】5 s16【方法总结方法总结】对物体进行正确的受力分析对物体进行正确的受力分析是解决问题的前提，要注意动态分析物体受是解决问题的前提，要注意动态分析物体受力的情况，随速度的变化，物体受力可能发力的情况，随速度的变化，物体受力可能发生变化，其运动性质也将随之改变生变化，其运动性质也将随之改变 变式训练变式训练1例题中，若要求物体从左到右的例题中，若要求物体从左到右的时间最短，传送带的速度至少为多少？时间最短，传送带的速度至少为多少？17答案：答案：8 m/s1

11、8已知运动情况求受力情况已知运动情况求受力情况类型二类型二 静止在水平面上的物体的质量为静止在水平面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力在水平恒力F推动下开始运动，推动下开始运动，4 s末它的速度末它的速度达到达到4 m/s，此时将力撤去，又经，此时将力撤去，又经6 s物体停下来，物体停下来，若物体与地面的动摩擦因数不变，求若物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大的大小小【思路点拨思路点拨】4 m/s是两个过程的转折速度，是两个过程的转折速度，灵活运用运动学公式和牛顿第二定律求解灵活运用运动学公式和牛顿第二定律求解192021【方法总结方法总结】解决此类问题的基本思路是：解决此类问题的基本思路是

12、：根据物体的运动情况根据物体的运动情况确定加速度确定加速度确定合确定合力力确定物体的受力确定物体的受力 变式训练变式训练2(2010年高考安徽卷年高考安徽卷)质量为质量为2 kg的物体在水平推力的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去运动，一段时间后撤去F，其运动的，其运动的vt图象图象如图如图462所示所示g取取10 m/s2，求：，求：图图46222(1)物体与水平面间的动摩擦因数物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力水平推力F的大小；的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小内物体运动位移的大小解析：解析：(1)由题分析可知，由题分析可知，

13、t6 s时撤去力时撤去力F，之后物体做匀减速直线运动，设加速度为之后物体做匀减速直线运动，设加速度为a2由由vt图象可知：图象可知：a22 m/s2，方向与运动方，方向与运动方向相反向相反由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：Ffma2又因为又因为Ffmg由由代入数据得：代入数据得：0.223答案：答案：(1)0.2(2)6 N(3)46 m24连接体问题的求解连接体问题的求解类型三类型三 如图如图463所示，质量为所示，质量为m的物块放在的物块放在倾角为倾角为的斜面上，斜面体的质量为的斜面上，斜面体的质量为M，斜，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面体施面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面体施加

14、一个水平推力加一个水平推力F，要使物块相对斜面静止，要使物块相对斜面静止，力力F应多大？应多大？图图46325【思路点拨思路点拨】先隔离受力个数较少的物先隔离受力个数较少的物块块m，求出一起运动的加速度，再取，求出一起运动的加速度，再取m、M为一整体，由牛顿第二定律求出水平推力为一整体，由牛顿第二定律求出水平推力F.【自主解答自主解答】两物体无相对滑动，说明两物体无相对滑动，说明两物体加速度相同，方向均水平向左两物体加速度相同，方向均水平向左对对于物块于物块m，受两个力作用，其合力水平向，受两个力作用，其合力水平向左左先选取物块先选取物块m为研究对象，求出它的加为研究对象，求出它的加速度，它的

15、加速度就是整体加速度，再根速度，它的加速度就是整体加速度，再根据据F(Mm)a求出推力求出推力F.26图图464先选择物块为研究对象，受两个力：重先选择物块为研究对象，受两个力：重力力mg、支持力、支持力FN，且两力合力方向水平，且两力合力方向水平，如图如图464所示，由图可得：所示，由图可得：mamgtan，agtan；再选整体为研究对；再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律象，根据牛顿第二定律F(Mm)a(Mm)gtan.27【答案答案】(Mm)gtan【方法总结方法总结】(1)解答连接体问题时，应从实解答连接体问题时，应从实际情况出发，恰当选用隔离法或整体法际情况出发，恰当选用隔离法或整体法(2)解题时可以先隔离后整体，也可以先整体后解题时可以先隔离后整体，也可以先整体后隔离隔离(3)选用整体法时一定要注意整体中各个物体的选用整体法时一定要注意整体中各个物体的运动状态必须相同，选用隔离法一定要把该物运动状态必须相同，选用隔离法一定要把该物体和其他物体隔离开后分析该物体的受力情体和其他物体隔离开后分析该物体的受力情况况28 变式训练变式训练3如图如图465所示，在光滑水所示，在光滑水平地面上，水平外力平