高中物理：4.6《用牛顿定律解决问题（一）》课件（4）（新人教必修1）.ppt

《高中物理：4.6《用牛顿定律解决问题（一）》课件（4）（新人教必修1）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理：4.6《用牛顿定律解决问题（一）》课件（4）（新人教必修1）.ppt（23页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、用牛顿运动定律解决问题用牛顿运动定律解决问题(一一)2021/8/11 星期三1例例1.一静止在水平地面上的物体一静止在水平地面上的物体,质量量为2kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水的水平拉力作用下沿水平地面向右运平地面向右运动.物体与地面物体与地面间的摩擦的摩擦力力为4.2N.求物体在求物体在4s末的速度和末的速度和4s内内发生的位移生的位移.2021/8/11 星期三2解析解析:以以该物体物体为研究研究对象象,其受力情况如其受力情况如图所示所示:m/s2=1.1m/s2由匀由匀变速直速直线运运动公式公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如建立如图

2、所示直角坐所示直角坐标系系,在在x轴方向上方向上F合合=F-f=ma,得加速度得加速度:2021/8/11 星期三3变式式1.一静止在水平地面上的物体一静止在水平地面上的物体,质量量为2kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直平地面向右做匀加速直线运运动,物体在物体在4s内内发生的位移生的位移为8.8m.求物体与地面求物体与地面间的摩擦力及物体与地面的摩擦力及物体与地面间的的动摩擦摩擦因数因数.2021/8/11 星期三4解析解析:物体受力恒定物体受力恒定,所以物体做初速所以物体做初速为0的匀加的匀加速直速直线运运动,由运由运动学公式得学公式得:=1.1m

3、/s2根据牛根据牛顿第二定律第二定律:分析物体受力得合力分析物体受力得合力为:所以得所以得:=4.2N动摩擦因数摩擦因数为:=0.21FFNGf由由f=FN得得:2021/8/11 星期三5例例1.一静止在水平地一静止在水平地面上的物体面上的物体,质量量为2kg,在在6.4N的水平拉的水平拉力作用下沿水平地面力作用下沿水平地面向右运向右运动.物体与地面物体与地面间的摩擦力的摩擦力为4.2N.求求物体在物体在4s末的速度和末的速度和4s内内发生的位移生的位移.变式式1.一静止在水平一静止在水平地面上的物体地面上的物体,质量量为2kg,在在6.4N的水平的水平拉力作用下沿水平拉力作用下沿水平地面向

4、右做匀加速地面向右做匀加速直直线运运动,物体在物体在4s内内发生的位移生的位移为8.8m.求物体与地面求物体与地面间的摩擦力及物体的摩擦力及物体与地面与地面间的的动摩擦摩擦因数因数.对比归类对比归类:两类问题两类问题2021/8/11 星期三6解析解析:以以该物体物体为研究研究对象象,其受力情况如其受力情况如图所示所示:m/s2=1.1m/s2由匀由匀变速直速直线运运动公式公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如建立如图所示直角坐所示直角坐标系系,在在x轴方向上方向上F合合=F-f=ma,得加速度得加速度:2021/8/11 星期三7从受力确定运从受力确

5、定运动学参量解学参量解题步步骤：1.确定研究确定研究对象象,并并对该物体物体进行受力分析行受力分析,画出受力示意画出受力示意图;2.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,求出物体所受的合求出物体所受的合力力;3.根据牛根据牛顿第二定律列方程第二定律列方程,求出加速度求出加速度;4.结合合给定的运定的运动学参量学参量,选择运运动学公式求学公式求未知量并加以未知量并加以讨论.2021/8/11 星期三8从运从运动确定受力解确定受力解题步步骤：1.确定研究确定研究对象象,结合合给定的运定的运动学参量学参量,选择运运动学公式求加速度学公式求加速度;2.对研究研究对象象进行受力分析行受力分析,画出受

6、力示意画出受力示意图;3.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,表示出物体所受的表示出物体所受的合力合力;4.根据牛根据牛顿第二定律列方程第二定律列方程,求出未知力求出未知力.2021/8/11 星期三9变式式2.一静止在水平地面上的物体一静止在水平地面上的物体,质量量为2kg,在在6N的水平拉力作用下沿水的水平拉力作用下沿水平地面向右运平地面向右运动(物体与地面物体与地面间的摩的摩擦力擦力为4N),4s末撤掉水平拉力末撤掉水平拉力.求撤掉求撤掉水平拉力后水平拉力后4s内物体内物体发生的位移生的位移.答案:4m警示:注意“刹车”陷阱2021/8/11 星期三10例例2.一滑雪的人一滑雪的人

7、,质量量m=75kg,以以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的山坡的倾角角=300,在在t=5s的的时间内滑内滑下的路程下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力求滑雪人受到的阻力.(g=9.8m/s2)67.5N2021/8/11 星期三11例例3.在光滑的水平面上在光滑的水平面上,一一质量量为0.2kg的的物体在物体在1N的水平拉力作用下由静止开始的水平拉力作用下由静止开始做匀加速直做匀加速直线运运动,2s后将此力后将此力换为相反相反方向的方向的1N的力的力,再再过2s将力的方向再反将力的方向再反过来来这样力的大小不力的大小不变,方向每方向每过2s改改变一次一

8、次,求求经过30s物体的位移物体的位移.v(m/s)t/s10246830150m一题多解2021/8/11 星期三12小结小结:加速度加速度a-桥梁桥梁分类：分类：1.1.已知受力，确定运动情况；已知受力，确定运动情况；2.2.已知运动情况，确定受力。已知运动情况，确定受力。受力受力分析分析运运动参量参量第第1类第第2类先求先求a2021/8/11 星期三13例例4.如如图所示，物体从光滑斜面上的所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始点由静止开始下滑，下滑，经过B点后点后进入水平面（入水平面（经过B点前后速度大点前后速度大小不小不变）,最后停在最后停在C点。每隔点。每隔0.2秒通秒通过速度速

9、度传感器感器测得物体瞬得物体瞬时速度如下表，求：速度如下表，求：(1)斜面的斜面的倾角角；（；（2）物体与水平面）物体与水平面间的的动摩擦因摩擦因数。数。(3)0.6s时的速度的速度t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7ABC2021/8/11 星期三14解析：（解析：（1 1）物体在光滑斜面做匀加速直）物体在光滑斜面做匀加速直线运运动，由前三列数据得：由前三列数据得：m/s2=5 m/s2在光滑斜面上运在光滑斜面上运动时重力沿斜面分力重力沿斜面分力产生加速生加速度，所以度，所以a1=gsin，得，得=300（2）物体在水平面做匀减速直线运动，由后两列

10、数据得：m/s2由由a2=g得：得：2021/8/11 星期三15 例例5.5.如如图所示，直升机沿水平方向匀速所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水往水源取水灭火，火，悬挂着挂着m=500kgm=500kg空箱的空箱的悬索与索与竖直方向的直方向的夹角角1=450.1=450.直升机取水后直升机取水后飞往火往火场,加速度沿水平方向加速度沿水平方向,大小大小稳定在定在a=1.5m/s2,a=1.5m/s2,悬索与索与竖直方向的直方向的夹角角2=140.2=140.如果空气阻力大小不如果空气阻力大小不变，且忽略，且忽略悬索的索的质量，量，试求水箱中水的求水箱中水的质量量M.M.（g=10m/s2;

11、sin140=0.242;cos140=0.970)g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970)124500kg火火场水水源源vv2021/8/11 星期三16例例6.固定光滑固定光滑细杆与地面成一定杆与地面成一定倾角角,在杆上套在杆上套一个光滑小一个光滑小环,小小环在沿杆方向的推力作用下向在沿杆方向的推力作用下向上运上运动,推力推力F与小与小环速度速度v随随时间变化化规律如律如图所示所示,重力加速度重力加速度g取取10m/s2.求求:(1)小小环的的质量量;(2)细杆与地面的杆与地面的夹角角.Ft/so24 6t/sF/N5.55o642v(m/s)11kg;300

12、2021/8/11 星期三17解析解析:由速度由速度时间图象得象得:物体在前物体在前2s的加速度的加速度a=0.5m/s2;2s后物体做匀速直后物体做匀速直线运运动.分析小分析小环受力，由牛受力，由牛顿第二定律得小第二定律得小环前前2s有有：mgsingma2s后小后小环受力平衡：受力平衡：mgsing把把.，带入上两入上两式得：式得：m=1kg,=3002021/8/11 星期三18例例7.在在倾角角为的的长斜面上有一斜面上有一带风帆的滑帆的滑块从静止从静止开始沿斜面下滑开始沿斜面下滑,滑滑块质量量为m,它与斜面它与斜面间动摩擦因摩擦因数数为,帆受到的空气阻力与滑帆受到的空气阻力与滑块下滑的

13、速度大小成下滑的速度大小成正比正比,即即Ff=kv.(1)写出滑写出滑块下滑的加速度的表达式下滑的加速度的表达式;(2)写出滑写出滑块下滑的最大速度的表达式下滑的最大速度的表达式;(3)若若m=2kg,g=10m/s2,=300,滑滑块从静止开始沿斜面下从静止开始沿斜面下滑的速度滑的速度图线如如图,图中直中直线是是t=0时速度速度图线的切的切线,由此求出由此求出和和k的的值.v(m/s)t/s11232342021/8/11 星期三19解析解析:以滑以滑块为研究研究对象象,其受力如其受力如图所示所示:mgFNFff(1)建立垂直和平行于斜面的建立垂直和平行于斜面的直角坐直角坐标系，由牛系，由牛

14、顿第二定第二定律得：律得：mgsin-Ff-f=ma,把把f=FN=mgcos,Ff=kv,带入上式得：入上式得：a=gsin-gcos-kv/m(2)分析上式得：随速度增大滑分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，当的加速度减小，当其加速度其加速度为零零时，速度最大，所以最大速度，速度最大，所以最大速度为：vmax=mg(sin-cos)/k2021/8/11 星期三20(3)由速度由速度时间图象得象得:t=0时,v=0,加速度加速度a=3m/s2；t=4s时,v=m/s,加速度加速度a=，把把v=0,a=3m/s2;v=m/s,a=分分别带入第一入第一式式联立解得立解得k=3;2021/8/11 星期三218.光滑水平面上放置光滑水平面上放置紧靠在一起的两木靠在一起的两木块A、B，质量分量分别为2kg和和8kg，推力，推力FA作用在作用在A上，拉力上，拉力FB作用在作用在B上，且上，且FA=（8-2t）N，FB=（2+2t）N，问从从t=0开始到开始到A、B脱离，脱离，A、B的共同位移是多少？的共同位移是多少？ABFAFB解析解析:以以AB整体整体为研究研究对象象,合外合外力力F合合=FA+FB=10N,加速度加速度=1m/s2AB刚要脱离要脱离时,B间弹力力为零零,则FA=mAa,解得解得t=3s位移位移=9m2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23