《用牛顿运动定律解决问题（一）》.pptx

一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1 1、内容：物体的加速度跟所受合力成正比、内容：物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质跟物体质量成反比量成反比;加速度方向跟合力方向相同。加速度方向跟合力方向相同。复习：复习：2、公式、公式:F=ma注意：注意：（1 1）矢量性）矢量性 （2 2）瞬时性）瞬时性 （3 3）同体性同体性 二、运动学公式二、运动学公式速度公式速度公式：v=vo+at位移公式：位移公式：x=vot+at2/2导出公式：导出公式：vt 2 vo 2=2ax 例例1.1.一个静止在水平面上的物体，质量是一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水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平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体。求物体4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移。内发生的位移。问题问题：1.物体的受力情况如何？物体的受力情况如何？2.物体所受的合力如何？物体所受的合力如何？3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，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？还差什么量？4.如何求加速度？如何求加速度？5.本题的解题思路如何？本题的解题思路如何？一、一、从受力确定运动情况从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力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，要求判断出物体的运动状态或求情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。出物体的速度、位移等。处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况况求合力求合力，据牛顿第二定律，据牛顿第二定律求加速度求加速度，再用运动学公，再用运动学公式式求所求量求所求量(运动学量运动学量)。物体运物体运动情况动情况运动学运动学公公 式式加速度加速度 a牛顿第牛顿第二定律二定律物体受物体受力情况力情况练练习习：1、一一木木箱箱质质量量为为m，与与水水平平地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，现现用用斜斜向向右右下下方方与与水水平平方方向向成成角角的的力力F推木箱，求经过推木箱，求经过t秒时木箱的速度。秒时木箱的速度。2、质质量量为为20kg的的物物体体若若用用20N的的水水平平力力牵牵引引它它，刚刚好好能在水平面上匀速前进。求：能在水平面上匀速前进。求：（1）若若改改用用50N拉拉力力沿沿与与水水平平方方向向成成37的的夹夹角角向向斜斜上上方方拉拉它它，使使物物体体由由静静止止出出发发在在水水平平面面上上前前进进2.3m时时，它它的速度多大？的速度多大？（2）在在前前进进2.3m时时撤撤去去拉拉力力，又又经经过过3s钟钟，物物体体的的速速度度多大？多大？（3）物体总共通过多大位移？（）物体总共通过多大位移？（g取取10m/s2）例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人，质质量量m=75kg，以以v0=2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下，山山坡坡的的倾倾角角=30o，在在 t=5s的的时时间间内内滑滑下下的的路路程程x=60m，求求滑滑雪雪人人受受到到的的阻阻力力（包括摩擦和空气阻力）。（包括摩擦和空气阻力）。1、如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩、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擦因数多大?2、如果坡长只有、如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？水平面上还能滑多远？3、如果下坡后立即滑上一个、如果下坡后立即滑上一个300的斜坡的斜坡。请问滑雪者。请问滑雪者最高能上升多高？最高能上升多高？二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式情况，据运动学公式求加速度求加速度，再在分析物体受力情，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量求所求量(力力)。物体运物体运动情况动情况运动学运动学公公 式式加速度加速度 a牛顿第牛顿第二定律二定律物体受物体受力情况力情况一、一、从受力确定运动情况从受力确定运动情况二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力 动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题物体运物体运动情况动情况运动学运动学公公 式式加速度加速度 a牛顿第牛顿第二定律二定律物体受物体受力情况力情况物体运物体运动情况动情况运动学运动学公公 式式加速度加速度 a牛顿第牛顿第二定律二定律物体受物体受力情况力情况加速度加速度a是联系力和运动的桥梁是联系力和运动的桥梁 牛牛顿顿第第二二定定律律公公式式(F=ma)和和运运动动学学公公式式(匀匀变变速速直直线线运运动动公公式式v=v0+at,x=v0t+at2/2,v2v02=2ax等等)中中，均包含有一个共同的物理量均包含有一个共同的物理量加速度加速度a。由由物物体体的的受受力力情情况况，用用牛牛顿顿第第二二定定律律可可求求加加速速度度，再再由由运运动动学学公公式式便便可可确确定定物物体体的的运运动动状状态态及及其其变变化化；反反过过来来，由由物物体体的的运运动动状状态态及及其其变变化化，用用运运动动学学公公式式可可求求加加速速度度，再再由由牛牛顿顿第第二二定定律律便便可可确确定定物体的受力情况。物体的受力情况。可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，基本思路，正确的正确的受力分析受力分析和和运动过程分析运动过程分析则是解则是解决问题的决问题的关键。关键。1.基本思路基本思路:加速度加速度a是联系力和运动的桥梁是联系力和运动的桥梁 求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。动力学问题的求解动力学问题的求解2.2.解题步骤：解题步骤：(1)确定研究对象；确定研究对象；(2)分分析析受受力力情情况况和和运运动动情情况况，画画示示意意图图(受受力力和和运运动动过程过程)；(3)用牛顿第二定律或运动学公式用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度；求加速度；(4)用运动学公式或牛顿第二定律用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量。求所求量。【练练练练习习习习1 1】质质量量为为40kg的的物物体体静静止止在在水水平平面面上上,当当在在400N的的水水平平拉拉力力作作用用下下由由静静止止开开始始经经过过16m时时,速速度度为为16 m/s,求物体受到的阻力是多少求物体受到的阻力是多少?F【练练练练习习习习2 2】用用弹弹簧簧秤秤拉拉着着一一个个物物体体在在水水平平面面上上做做匀匀速速运运动动,弹弹簧簧秤秤的的示示数数是是0.40N.然然后后用用弹弹簧簧秤秤拉拉着着这这个个物物体体在在水水平平面面上上做做匀匀变变速速运运动动,测测得得加加速速度度是是0.85 m/s2,弹弹簧簧秤的示数是秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大。这个物体的质量是多大?【练习【练习【练习【练习3 3】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑，一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑，初速度是零，经过初速度是零，经过5.0 s的时间的时间,滑下的路程是滑下的路程是10m,斜斜面的夹角是面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取取10 m/s2)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运的运动员，从离水平网面动员，从离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面直方向蹦回到离水平网面5.0高处。已知运动员与网高处。已知运动员与网接触的时间为接触的时间为1.2，若把在这段时间内网对运动员的，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取取10m/s2）。）。