高一物理用牛顿定律解决问题精选文档.ppt

《高一物理用牛顿定律解决问题精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理用牛顿定律解决问题精选文档.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高一物理用牛顿定律解决问题本讲稿第一页，共二十二页例例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,质量为质量为2kg,在在6.4N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面向右运动.物体与地面间的摩擦力为物体与地面间的摩擦力为4.2N.求物体在求物体在4s末的速度和末的速度和4s内发生的内发生的位移位移.本讲稿第二页，共二十二页解析解析:以该物体为研究对象以该物体为研究对象,其受力情况如图所示其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如图所示直角坐标系

2、建立如图所示直角坐标系,在在x轴方向上轴方向上F合合=F-f=ma,得加速度得加速度:本讲稿第三页，共二十二页变式变式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,质量为质量为2kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动向右做匀加速直线运动,物体在物体在4s内发生内发生的位移为的位移为8.8m.求物体与地面间的摩擦力求物体与地面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因数及物体与地面间的动摩擦因数.本讲稿第四页，共二十二页解析解析:物体受力恒定物体受力恒定,所以物体做初速为所以物体做初速为0的匀加速直的匀加速直线运动线运动,由运动学公式得由运动学

3、公式得:=1.1m/s2根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:分析物体受力得合力为分析物体受力得合力为:所以得所以得:=4.2N动摩擦因数为动摩擦因数为:=0.21FFNGf由由f=FN N得得:本讲稿第五页，共二十二页例例1.一静止在水平地面上一静止在水平地面上的物体的物体,质量为质量为2kg,在在6.4N的水平拉力作用下的水平拉力作用下沿水平地面向右运动沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦物体与地面间的摩擦力为力为4.2N.求物体在求物体在4s末末的速度和的速度和4s内发生的位内发生的位移移.变式变式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,质量为质量为2kg,在在6.4N的水平

4、拉力的水平拉力作用下沿水平地面向作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动右做匀加速直线运动,物体在物体在4s内发生的位内发生的位移为移为8.8m.求物体与地求物体与地面间的摩擦力及物体面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因与地面间的动摩擦因数数.对比归类对比归类:两类问题两类问题本讲稿第六页，共二十二页解析解析:以该物体为研究对象以该物体为研究对象,其受力情况如图所示其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如图所示直角坐标系建立如图所示直角坐标系,在在x轴方向上轴方向上F合合=F-f

5、=ma,得加速度得加速度:本讲稿第七页，共二十二页从受力确定运动学参量解题步骤：从受力确定运动学参量解题步骤：1.确定研究对象确定研究对象,并对该物体进行受力分析并对该物体进行受力分析,画出画出受力示意图受力示意图;2.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力求出物体所受的合力;3.根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程,求出加速度求出加速度;4.结合给定的运动学参量结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未选择运动学公式求未知量并加以讨论知量并加以讨论.本讲稿第八页，共二十二页从运动确定受力解题步骤：从运动确定受力解题步骤：1.确定研究对象确定研究对象,结合给定的运动

6、学参量结合给定的运动学参量,选择运选择运动学公式求加速度动学公式求加速度;2.对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析,画出受力示意图画出受力示意图;3.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,表示出物体所受的合力表示出物体所受的合力;4.根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程,求出未知力求出未知力.本讲稿第九页，共二十二页变式变式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,质量质量为为2kg,在在6N的水平拉力作用下沿水平的水平拉力作用下沿水平地面向右运动地面向右运动(物体与地面间的摩擦力物体与地面间的摩擦力为为4N),4s末撤掉水平拉力末撤掉水平拉力.求撤掉水平拉求撤

7、掉水平拉力后力后4s内物体发生的位移内物体发生的位移.答案:4m警示:注意“刹车”陷阱本讲稿第十页，共二十二页例例2.一滑雪的人一滑雪的人,质量质量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)67.5N本讲稿第十一页，共二十二页例例3.在光滑的水平面上在光滑的水平面上,一质量为一质量为0.2kg的物的物体在体在1N的水平拉力作用下由静止开始做匀加的水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动速直线运动,2s后将此

8、力换为相反方向的后将此力换为相反方向的1N的力的力,再过再过2s将力的方向再反过来将力的方向再反过来这样力这样力的大小不变的大小不变,方向每过方向每过2s改变一次改变一次,求经过求经过30s物体的位移物体的位移.v(m/s)t/s s10246830150m一题多解本讲稿第十二页，共二十二页小结小结: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动运动参量参量第第1类类第第2类类先求先求a本讲稿第十三页，共二十二页例例4.如图所示，物体从光滑斜面上的如图所示，物体从光滑斜面上

9、的A点由静止开始下滑，点由静止开始下滑，经过经过B点后进入水平面（经过点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变）点前后速度大小不变）,最最后停在后停在C点。每隔点。每隔0.2秒通过速度传感器测得物体瞬时速度秒通过速度传感器测得物体瞬时速度如下表，求：如下表，求：(1)斜面的倾角斜面的倾角；（；（2）物体与水平面间的动摩擦因数。）物体与水平面间的动摩擦因数。(3)0.6s时的速度时的速度t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7ABC本讲稿第十四页，共二十二页解析：解析：（1 1）物体在光滑斜面做匀加速直线运动，由前三列）物体在光滑斜面做匀加速直线运动，由前

10、三列数据得：数据得：m/s2=5 m/s2在光滑斜面上运动时重力沿斜面分力产生加速度，所在光滑斜面上运动时重力沿斜面分力产生加速度，所以以a1=gsin，得，得=300（2）物体在水平面做匀减速直线运动，由后两列数物体在水平面做匀减速直线运动，由后两列数据得：据得：m/s2由由a2=g得：得：本讲稿第十五页，共二十二页 例例5.5.如图所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水如图所示，直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着灭火，悬挂着m=500kg=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角空箱的悬索与竖直方向的夹角1 1=45=450 0.直升机取水后飞往火场直升机取水后飞往火场,加速度沿水平

11、方向加速度沿水平方向,大小大小稳定在稳定在a=1.5m/s=1.5m/s2 2,悬索与竖直方向的夹角悬索与竖直方向的夹角2 2=14=140 0.如果空如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量的质量M.（g=10m/s=10m/s2 2;sin140=0.242;cos140=0.970)124500kg火火场场水水源源vv本讲稿第十六页，共二十二页例例6.固定光滑细杆与地面成一定倾角固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套一个在杆上套一个光滑小环光滑小环,小环在沿杆方向的推力作用下向上运动小环在沿杆方向的推力作用下向上运动,推推力

12、力F与小环速度与小环速度v随时间变化规律如图所示随时间变化规律如图所示,重力加重力加速度速度g取取10m/s2.求求:(1)小环的质量小环的质量;(2)细杆与地面的细杆与地面的夹角夹角.Ft/so24 6t/sF/N5.55o642v(m/s)11kg;300本讲稿第十七页，共二十二页解析解析:由速度时间图象得由速度时间图象得:物体在前物体在前2s的加速度的加速度a=0.5m/s2;2s后物体做匀速直线运动后物体做匀速直线运动.分析小环受力，由牛顿第二定律得小环前分析小环受力，由牛顿第二定律得小环前2s有有：mgsingma2s后后小环受力平衡：小环受力平衡：mgsing把把.，带入上两式得：

13、带入上两式得：m=1kg,=300本讲稿第十八页，共二十二页例例7.在倾角为在倾角为的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑沿斜面下滑,滑块质量为滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因数为它与斜面间动摩擦因数为,帆帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即即Ff=kv.(1)写出滑块下滑的加速度的表达式写出滑块下滑的加速度的表达式;(2)写出滑块下写出滑块下滑的最大速度的表达式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滑的速度图线如图块从静止开始沿斜面下滑的速度

14、图线如图,图中直线是图中直线是t=0时速度图线的切线时速度图线的切线,由此求出由此求出和和k的值的值.v(m/s)t/s1123234本讲稿第十九页，共二十二页解析解析:以滑块为研究对象以滑块为研究对象,其受力如图所示其受力如图所示:mgFNFff(1)建立垂直和平行于斜面的直建立垂直和平行于斜面的直角坐标系，由牛顿第二定律得：角坐标系，由牛顿第二定律得：mgsin-Ff-f=ma,把把f=FN=mgcos,Ff=kv,带入带入上式得：上式得：a=gsin-gcos-kv/m(2)分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，当其加速分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，当其加速度为零时，速度最大

15、，所以最大速度为：度为零时，速度最大，所以最大速度为：vmax=mg(sin-cos)/k本讲稿第二十页，共二十二页(3)由速度时间图象得由速度时间图象得:t=0时时,v=0,加速度加速度a=3m/s2；t=4s时时,v=m/s,加速度加速度a=，把把v=0,a=3m/s2;v=m/s,a=分别带入第一式联分别带入第一式联立解得立解得k=3;本讲稿第二十一页，共二十二页8.光滑水平面上放置紧靠在一起的两木块光滑水平面上放置紧靠在一起的两木块A、B，质量分别为，质量分别为2kg和和8kg，推力，推力FA作用在作用在A上，拉上，拉力力FB作用在作用在B上，且上，且FA=（8-2t）N，FB=（2+2t）N，问从，问从t=0开始到开始到A、B脱离，脱离，A、B的共同位的共同位移是多少？移是多少？ABFAFB解析解析:以以AB整体为研究对象整体为研究对象,合外力合外力F合合=FA+FB=10N,加速度加速度=1m/s2AB刚要脱离时刚要脱离时,B间弹力为零间弹力为零,则则FA=mAa,解得解得t=3s位移位移=9m本讲稿第二十二页，共二十二页