用牛顿定律解决问题1.ppt

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1、牛顿第二定律的两类基本问题牛顿第二定律的两类基本问题1、已知受力情况求运动情况。、已知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。、已知运动情况求受力情况。受力情况受力情况受力分析，画受力图受力分析，画受力图处理受力图，求合力处理受力图，求合力aF=ma运动情况（运动情况（s v t a)s v t a)运动学规律初始条件 解题思路：解题思路：asvvattvsatvvtt221202200例例1 1：一个静止在水平地面上的物体，质量：一个静止在水平地面上的物体，质量是是2Kg2Kg，在，在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水平地的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩

2、面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是擦力是4.2N4.2N。求物体。求物体4s4s末的速度和末的速度和4s4s内发内发生的位移。生的位移。解：物体的受力如图所示：解：物体的受力如图所示：mattvs8 . 841 . 121212204s内的位移内的位移FNGfa（正）（正）由图知：由图知：F合合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N221.1m/sm/s22.2mFa合由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：smatvvt/4 . 441 . 1004s末的速度末的速度由运动学公式：由运动学公式：例例2 2：如图，质量为：如图，质量为2kg2kg的物体静止在水平地面上，的物体静止在水平地面上，

3、物体与水平面间的动摩擦物体与水平面间的动摩擦因数为因数为0.20.2，现对物体施，现对物体施加一个大小加一个大小F=5NF=5N、与水平方向成、与水平方向成=37=370 0角的斜向角的斜向上的拉力上的拉力( (如图如图) )，已知：，已知：g=10m/sg=10m/s2 2, ,求：求：（1 1）物体在拉力的作用下）物体在拉力的作用下4s4s内通过的位移大小内通过的位移大小（2 2）若）若4s4s后撤去拉力后撤去拉力F F，则物体还能滑行多远？，则物体还能滑行多远？F解：加速阶段：物体解：加速阶段：物体m m受力如图，建立图示直角坐标系受力如图，建立图示直角坐标系把把F F分解为分解为F F

4、1 1、F F2 2（如图）（如图）则：则：F F1 1=Fsin37=Fsin370 0=3N,F=3N,F2 2=Fcos30=Fcos300 0=4N=4NN1Gf1FF1F2xy由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：水平方向：水平方向：F F2 2-f-f1 1=ma=ma1 1 竖直方向：竖直方向：F F1 1+N+N1 1-G=0 -G=0 又又 f1=N1 由由得：得：mats4 . 2243 . 0210.3m/sm/s23)(200.24m)F(GFa22122121 减速阶段：物体减速阶段：物体m受力如图，受力如图，以运动方向为正方向以运动方向为正方向 由牛顿第二定律得：

5、由牛顿第二定律得：-f-f2 2=mg=mg=ma=ma2 2故故 a a2 2 =-g=-g=-0.2=-0.210m/s10m/s2 2=-2m/s=-2m/s2 2GN2f2aV（正正）又又v=a1t1=0.34m/s=1.2m/s，vt=0由运动学公式由运动学公式v vt t2 2-v-v0 02 2=2as=2as2 2，得：得：0.36mm) 2(21.202av0s22222 物体的滑行距离物体的滑行距离应用牛顿运动定律解题的一般步骤：应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究、明确研究对象对象和研究和研究过程过程2、画图分析研究对象的受力和运动情况；（、画图分析研究对象的受力

6、和运动情况；（画图画图很重要，要养成习惯很重要，要养成习惯）3、进行必要的力的合成和分解、进行必要的力的合成和分解,并注意选定并注意选定正方向正方向4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；5、对解的合理性进行讨论、对解的合理性进行讨论 例例3:一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m=75kg，以，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角山坡的倾角=300，在，在t=5s的时间内滑下的时间内滑下的路程的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力(包包括滑动摩擦力和空气阻力括滑动摩擦力和空气阻力)。

7、解：对人进行受力分析画受力图，如下解：对人进行受力分析画受力图，如下因为：因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿钭面向下方向为正取沿钭面向下方向为正 G2G1mgNfn则：根据运动学公式：则：根据运动学公式：220521526021 aattVx求得求得a = 4m/s2再由牛顿第二定律可得：再由牛顿第二定律可得：NagmfmafmgfG5 .66745 . 08 . 9(75)sin(sin2 ） 例例4 4：质量为质量为100t100t的机车从停车场出发，的机车从停车场出发，经经225m225m后，速度达到后，速度达到54km/h54km/h，此时，司机，此时，司机关闭发动机，让机

8、车进站，机车又行驶关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m125m才停止在站上。设运动阻力不变，求才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。机车关闭发动机前所受到的牵引力。解：火车的运动情况和受力情况如图所示解：火车的运动情况和受力情况如图所示加速阶段：加速阶段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,s1=225mS1=225mV0=0S2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正正）加速运动加速运动a减速运动减速运动V（正正）22212110.5m/sm/s2252152sva 由运动学公式：由运动学公式：由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：N1050

9、.5N10mafF451 减速阶段：减速阶段：以运动方向为正方向以运动方向为正方向 v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0故故22222220.9m/sm/s12521502sv0a 由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：-f=ma2故阻力大小故阻力大小f= -maf= -ma2 2= -10= -105 5(-0.9)N=9(-0.9)N=910104 4N N因此牵引力因此牵引力F=f+ma1=（9104+5104）N=1.4105Nn求解两类问题的求解两类问题的基本思路基本思路：n牛顿第二定律反映的是牛顿第二定律反映的是-加速度、质量、以加速度、质量、以及合外力的关系，而

10、加速度又是运动的特征量，及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说所以说加速度加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的是解决动力学问题的关键关键。运动学基本公式运动学基本公式物体的运动情况物体的运动情况物体的受力情况物体的受力情况牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度n练习练习1、木块质量为、木块质量为8kg，放在水平地面上，放在水平地面上，在在2N的水平恒力作用下从静止开始运动，的水平恒力作用下从静止开始运动，经经5s，位移为，位移为2.5m。求。求n（1）木块运动的加速度）木块运动的加速度n（2）摩擦力的大小）摩擦力的大小n（3）若拉力作用）若拉力作用10s后撤去，木块还能滑后撤去，木块还能滑行多远？行多远？练习练习2.2.质量为质量为m m2kg2kg的小物块以的小物块以v v0 0=8m/s=8m/s的初速的初速度沿斜面向上滑动，如图所示。已知斜面的倾度沿斜面向上滑动，如图所示。已知斜面的倾角角3737，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与斜面间的动摩擦因数0.250.25，斜面足够长，求：，斜面足够长，求：2s2s内物块的位移大小内物块的位移大小及物块在及物块在2s2s末的速度末的速度v