46用牛顿运动定律解决问题（一）（上课(⊙v⊙)嗯）课件.ppt

2023/7/274.6.1 用牛顿运动定律解决问题（一）执教者：刘娜2023/7/27v=vo+atx=vot+at2v 2 vo 2=2ax要点回顾五个运动学量：匀变速直线运动基本关系式速度-时间位移-时间速度-位移V0 V t x a2023/7/27要点回顾牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律F合=ma2023/7/272023/7/27研究对象是谁？已知条件有哪些？要解决哪些问题？你打算如何来解决这些问题？自主探究 一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。2023/7/27自主探究 一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。Q1 物体的受力情况如何？画出受力分析图 Q2 合力沿什么方向？大小是多少？Q3 物体的运动是匀变速直线运动吗？依据是什么？2023/7/27自主探究 一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。Q4 运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么运动量？0=O t=4s=?=?a=?匀加速直线运动v=vo+atx=vot+at22023/7/27Q4如何求出加速度？本题的解题思路如何？解：规定水平向右为正方向 对物体受力分析如右图所示：4s内的位移FNmgFf由牛顿第二定律可得:F-f=ma解题格式分享：4s末的速度2023/7/27合作探究探究一 如果把自主探究中的条件变化一下，一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在一个大小为10N与水平方向右斜向上30力F作用下水平运动，物体与地面间的动摩擦因数是0.2，求物体在4s末的速度和4s内的位移。（g=10m/s2）。F3002023/7/27解：规定水平向右为正方向对物体受力分析并建立坐标系如右图所示：4s内的位移解题格式分享：4s末的速度X300YFNmgfFFcos300Fsin300y轴方向:x轴方向:FN+Fsin300 mg=0Fcos300 f=ma且 f=FN 可求得2023/7/27合作探究探究二 将上题中的“水平地面上运动”改为“沿斜面上运动”，一个质量为2kg物体静止在倾角为37的斜面上，在一个大小为20N沿斜面方向上的力F作用下运动，物体与地面间的动摩擦因数是0.2，求物体在4s末的速度和4s内的位移。（设斜面足够长g=10m/s2，cos37=0.8,sin37=0.6）370 F2023/7/27解：规定沿斜面向上为正方向对物体受力分析并建立坐标系如右图所示：4s内的位移解题格式分享：4s末的速度y轴方向:x轴方向:FN-mgcos370=0F-mgsin370f=ma且 f=FN 可求得370 FXYmgFmgcos370mgsin370370f2023/7/27心得体会 总结以上三个问题，它们有什么共同之处，解决此类问题你有哪些体会？1、进行正确的受力分析是解决动力学问题的前提和基础；2、根据研究对象受力情况恰当的选择求合力的方法（多力合成尽量选择正交分解法）3、加速度是联系力和运动的“桥梁”，结合受力情况和运动情况准确分析物体运动状态，建立合适的方程。4、科学研究必须有严谨的态度，每一个结论都必须有客观依据。解题过程不仅要有公式、结果、还要有必要的文字说明。2023/7/27 这一类题目是运用已知的力学规律，对物体的运动作出明确的预见它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目引申2023/7/27 一个质量为75kg滑雪者，静止开始从一个长为8m,倾角为37的斜坡顶端滑下，又在水平面上滑行一段距离后停下。人与接触面动摩擦因数是0.25。（不考虑空气阻力影响假设斜坡与水平面平滑连接g=10m/s2，cos37=0.8,sin37=0.6）（1）人从斜坡顶端滑至底端所用时间？（2）人最终在离斜坡底端多远处停下来？拓展应用（提示：如何建立物理模型？运动可以分为几个阶段？怎样解决这个问题？）2023/7/27第一个运动阶段第二个运动阶段)37oVV解题思路：2023/7/27)37oACBO BC=?A=0 AB=8mtAB=?建立物理模型m=75 kg A-B:受力分析 求F合 求a1F合=ma求tABX=1/2at2 B-C:受力分析 求F合 求a2F合=ma由A-B过程求出VBV2-vo2=2ax求XBCC=0 斜坡与水平面平滑连接。2023/7/27解：（1）人从斜坡上滑下时，设沿斜面向下为正方向，受力分析并建立坐标系如右图所示：解题格式分享：)37oABOmgFNfXY370mgcos370mgsin370y轴方向:FN-mgcos370=0 x轴方向:mgsin370f=ma1且 f=FN 可求得因为物体沿斜面向下做匀加速直线运动，且 XAB=8m 由公式可求得tAB=2 s所以，人从斜坡顶端滑至底端所用时间为2s2023/7/27解：（2）人在水平面上滑行时，设运动方向为正方向，受力分析并建立坐标系如下图所示：解题格式分享：C BFNmgfV 竖直方向:水平方向:FNmg=0 f=ma2且 f=FN 可求得 a2=-2.5m/s2设人到达B点处速度为VB,则由匀变速直线运动规律得下滑过程:水平面上:联立以上各式可以解得：XBC=12.8m:所以，人最终在离斜坡底端12.8m处停下来。A2023/7/27课后小结1.基本思路:受力分析研究对象 求F合运动公式F合=ma运动学量 求a“a 桥梁”2.解题步骤:（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图；（2）根据力的合成与分解（或正交分解法），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，求出所需的运动学量（任意时刻的位移和速度及运动时间等)。若是已知运动情况求受力情况思路又如何？物体受力2023/7/27谢谢大家！2023/7/27