教育专题：牛顿运动定律的应用.ppt

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1、牛顿运动定律的应用（一）课前诵读 牛顿第一定律：一切物体总保持牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动匀速直线运动状状态态或或静止静止状态状态，除非除非作用在它上面的作用在它上面的力力迫使它改变迫使它改变这种状态这种状态.牛顿第二定律牛顿第二定律：物体加速度的：物体加速度的大小大小跟它受到的作跟它受到的作用用力力成成正比正比、跟它的、跟它的质量质量成成反比反比，加速度的，加速度的方向方向跟跟作用力的方向作用力的方向相同相同.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是用力总是大小相等大小相等，方向相反方向相反，作用在，作用在同一条直线同一条直线上上。

2、（作用在。（作用在不同物体不同物体上，上，同时变化，性质相同同时变化，性质相同）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力是产生加速力是产生加速度的原因度的原因牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律（牛顿第二定律（F F=m am a）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)惯性物体本身固有的属性 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。（知先）。（知先）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。（卜未）。（卜未）牛顿运动定律可以解决两类问题：牛顿运动定律可

3、以解决两类问题：导学探究 P76一辆汽车在高速公路上正以108 km/h的速度向前行驶，司机看到前方有紧急情况而刹车，已知刹车时汽车所受制动力为车重的0.5 倍则汽车刹车时的加速度是多大？汽车刹车后行驶多远才能停下？汽车的刹车时间是多少？(取g10 m/s2)从运动角度求加速度：从运动角度求加速度：v v0 0、v vt t、x x、t t四个物理四个物理量必须知道三个，本题可求吗？量必须知道三个，本题可求吗？从受力角度求加速度：知道物体的受力情况，从受力角度求加速度：知道物体的受力情况，根据牛顿第二定律，本题可求吗？根据牛顿第二定律，本题可求吗？问题问题1 1 已知物体受力的情况，确定物体运

4、动已知物体受力的情况，确定物体运动。（卜未）。（卜未）问题问题1 1 已知物体受力的情况，确定物体运动。（卜未）已知物体受力的情况，确定物体运动。（卜未）例题如图1所示，木箱在100 N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5 m/s的速度匀速前进，已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，拉力与水平地面的夹角为37，重力加速度g10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.经过一段时间后撤去拉力，求：(1)木箱的质量；(2)木箱匀减速运动的时间(1)木箱的质量；受力分析mgFNf匀速运动受力平衡列方程求解（正交分解）由方程（1）、（2）、（3）、可得：m22 kg(2)木箱匀减速运动的时间 撤去

5、拉力时速度为5m/s,停止时速度为零，要计算运动时间，就必须知道加速度或位移。受力分析mgFNfv匀减速运动定方向（以初速度方向为正）列方程求解由方程（1）、（2）、（3）、（4）可得：t1s P76针对训练1如图2所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成37角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数0.5，天花板长为L4 m，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.试求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用

6、的时间(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；从受力角度还是运动角度分析？从受力角度还是运动角度分析？FmgFNfa列方程求解（正交分解）:如何建立坐标轴 a2 m/s2(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间知道v0、a、x，即可求时间。t2 s.P77针对训练2一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m2103 kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小 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

7、定物体受力。（知先）。（知先）关闭发动机前的运动过程为匀加速过程，初速度、时间、位移已知，可求末速度，关闭发动机时汽车的速度 运动过程中所受阻力大小不变，但关闭发动机前牵引力大小未知，即使知道加速度也解不了阻力。但关闭发动机后的过程，加速度由阻力提供。初速度、末速度、时间已知，可求加速度，由动力学方程可求阻力 关闭发动机由运动情况可知加速度大小方向，由动力学方程可求阻力设计运动时注意正方向V1=4 m/sf=-4103 NF6103 NP77例2 一质量为m2 kg的滑块在倾角为30的足够长的斜面上在无外力F的情况下以加速度a2.5 m/s2匀加速下滑如图3所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑

8、块，使滑块由静止开始在02 s内沿斜面运动的位移x4 m求：(g取10 m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数；(2)恒力F的大小(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数滑块和斜面之间的动摩擦因数；已知 滑块在无外力F的情况下以加速度a2.5 m/s2匀加速下滑已知运动情况。已知运动情况。故合外力大小方向可求mgFNf fF合(2)恒力F的大小 若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使滑块由静止开始在02 s内沿斜面运动的位移x4 m-已知运动情况求力mgFNf fF合F多过程问题 P77例3 如图4所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下。人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；(2)人在离C点多远处停下？(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间此过程的初速度、位移已知，要求时间。则末速度、加速度至少知其一。mgFNf ft2 s(2)人在离C点多远处停下？由第一问可知C点速度，在水平面运动，末速度为零。要求距离，至少知道加速度和时间中一个。mgFNfx12.8 m