46用牛顿运动定律解决问题（一）（问题探究式）.ppt

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1、第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因反映了力和运动的关系反映了物体之间的相互作用规律反映了物体之间的相互作用规律力是产生加速度力是产生加速度的原因的原因牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第二定律（F=m a）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)惯性物体本身固有的属性两类问题：两类问题： 已知物体的运动情况，确定物体受力。已知物体的运动情况，确定物体受力。 已知物体受力的情况，确定物体运动。已知物体受力的情况，确定物体运动。一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

2、擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。是不是我们熟悉的某种运动呢？是不是我们熟悉的某种运动呢？加速度呢？怎么求？加速度呢？怎么求？牛顿第二定律牛顿第二定律一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内发生的位移。一、确定研究对象;二、受几个力的作用？三、合力沿什么方向？大小是多少？F拉拉GfFN水平方向：水平方向：F=F拉拉f =2.2 N竖直方向竖直方向：FNG =0一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

3、.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。FF拉拉f= = 6.46.4- -4.24.2 N= =2.22.2 Nf fF拉拉GFN根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律Fm a 得：得：解：解：由物体受力分析得：由物体受力分析得： 根据运动学公式得：根据运动学公式得：222.2m/s1.1m/s2Fam221.14m/s4.4m/svat222111.14 m8.8m/s22xat一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内发生的位移。一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个大小都是50

4、N且互成60角的力的作用，此外没有其他的力，3s末这个物体的速度是多大？3s内物体发生的位移是多少？F1F2F 60( (平行四边形法则平行四边形法则) )二力合成二力合成F86.686.6 N根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律Fm a 得：得：解：由平行四边形法则得：解：由平行四边形法则得： 根据运动学公式得：根据运动学公式得：2286.6m/s43.3m/s2Fam43.33m/s129.9m/svat2221143.33 m194.85m/s22xatF1F2F 60一个原来静止的物体，质量是一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个大小都是，受到两个大小都是50N且互成且互成60角的力的

5、作用，此外没有其他的力，角的力的作用，此外没有其他的力，3s末这个物末这个物体的速度是多大？体的速度是多大？3s内物体发生的位移是多少？内物体发生的位移是多少？ 若物体受到三个或三个以上的不同方若物体受到三个或三个以上的不同方向作用力时，采用什么方法求合力呢？向作用力时，采用什么方法求合力呢？正正 交交 分分 解解 法法坐标系的建立原则：坐标系的建立原则：（1 1）尽量多的力在坐标轴上；）尽量多的力在坐标轴上；（2 2）X X轴正方向为加速度方向。轴正方向为加速度方向。二、已知物体的运动情况，确定物体受力。（g g取取10m/s10m/s2 2）。GfFN Nyx受力分析受力分析 合力沿什么方

6、向？合力沿什么方向？ 合力沿斜面向下合力沿斜面向下 受力方向复杂，如何求合受力方向复杂，如何求合力力? ?x：Gx f =may：FNGY =0一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m7575kg，以，以v0 02 2m/s的初速度沿山的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角坡匀加速滑下，山坡的倾角3030，在，在t5 5s的时间内滑的时间内滑下的路程下的路程x6060m，求滑雪人受到的阻力。，求滑雪人受到的阻力。建立如图所示的直角坐标建立如图所示的直角坐标系系正交分解正交分解( ( f f 方向沿斜面方向沿斜面向上向上 ) )根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：解：以加速度方向为正方向解：以加

7、速度方向为正方向由运动学公式由运动学公式 得得 2012xv tat022()xv tatsinGfma由由得得f75 N一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m7575kg，以，以v0 02 2m/s的初速度沿山的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角坡匀加速滑下，山坡的倾角3030，在，在t5 5s的时间内滑的时间内滑下的路程下的路程x6060m，求滑雪人受到的阻力。，求滑雪人受到的阻力。GfFN Nyx加速度是联系运动和力的桥梁牛顿第二定律公式（F 合= m a）和运动学公式（匀变速直线运动：v = v0+ a t ,x = v0 t+ a t2 ,v2v02 = 2 a x 等）中，均包含有

8、一个共同的物理量加速度a12可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。 12解题思路：解题思路：力的合成与力的合成与分解分解F= m a= m a运动学公运动学公式式受力情况受力情况合力合力Fa运动情况运动情况1 1、在分析研究对象的受力情况时，请画出研究对象的、在分析研究对象的受力情况时，请画出研究对象的受力示意图受力示意图。2 2、在分析研究对象的运动情况时、在分析研究对象的运动情况时，请画出研究对象的请画出研究对象的运动过程简图运动过程简图。3 3、在用牛顿运动定律解题时、在用牛顿运动定

9、律解题时, ,速度、加速度、位移和力的正负号极易速度、加速度、位移和力的正负号极易出错出错, ,解题时解题时, ,一定要注意一定要注意正方向正方向的规定的规定特别提示：特别提示：质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?F80N用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大? m=2=2kg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

10、5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2)=0.48 质量为质量为20kg的物体若用的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：速前进。求：（1）若改用）若改用50N拉力沿与水平方向成拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它，使物体由的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？时，它的速度多大？（2）在前进）在前进2.3m时撤去拉力，又经过时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？钟，物体的速度多大？（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）（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m练习练习4：NGFf