牛顿运动定律的应用 课件

4.5牛顿运动定律的应用第四章

运动和力的关系(1)由受力情况判断物体的运动情况．(2)由运动情况判断物体的受力情况．

动力学问题两类基本问题

解决方法：以

为桥梁，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解．从受力确定运动情况在受力情况已知的条件下，判断物体的运动状态及相关参数（速度、位移、时间等）物体运动情况运动学公式加速度

a牛顿第二定律物体受力情况合力运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）运动员以v0＝3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？取g

＝10m/s2。μmg＝ma1

解得a1

＝0.2m/s2

x＝28.9m解：受力分析如图，由题得＝2a1x（2）若运动员仍以v0＝3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？取g

＝10m/s2。＝2a1x1(2)由题得0.9μmg＝ma2＝2a2x2解得a2=0.18m/s2x2=21m

△x=2.1m从运动情况确定受力加速度

a牛顿第二定律物体受力情况运动学公式物体运动情况运动情况已知的条件下，求出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）例：一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。θyxGF阻θFNGxGy解：受力分析如图，由题得FN=mgcosθmgsinθ

–F阻

=ma解得F阻

=75N方向沿山坡向上

FN=650N由牛顿第三定律F压

=FN=650N方向垂直山坡向下

高空坠物是很危险的，可是生活中常见的雨滴从数千米的高空落下，却不会砸伤人，这是为什么呢？若雨滴在下落过程中受到空气阻力的大小与速度大小的二次方成正比。分析质量为m的雨滴从足够高的位置由静止下落过程中的运动情况。mg－kv2＝ma加速a＝0时，速度最大mg－k

＝0ayxFTsin30°FTcos30°mgFTFN解：受力分析如图，由题得解得FT＝11.5NFN＝3.8N＝ma由牛顿第三定律的F压＝

FT＝11.5N一质量为m＝1kg的小球用细线悬挂在一辆加速度a＝2m/s2匀加速向右运动的小车内，球与车厢壁接触。细线与竖直方向的夹角为30°，车厢壁对球的摩擦力可忽略不计。求小球与车厢壁之间的压力大小。取g＝10m/s2。如果车的加速度稍变大，FT、FN的大小如何变化？车的加速度多大时，FN会减小到0？FT不变FN变小a＝5.77m/s2FT＝＝ma＝ma如果车的加速度继续变大，将会出现什么情况？yxFTsin30°FTcos30°a小球将离开车厢壁细线与车厢壁间夹角将发生变化mgFTFN车的加速度aʹ＝10m/s2时，小球随车一起运动，细线的拉力大小是多少？aʹyxFTcosθ=mgFTsinθ＝maθ＝45°FT＝14.1N解得FTsinθFTcosθθmgFT解：受力如图，由题