物理用牛顿运动定律解决而问题一人教必修学习教案.pptx

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1、会计学1物理物理(wl)用牛顿运动定律解决而问题一人用牛顿运动定律解决而问题一人教必修教必修第一页，共28页。二、运动学公式二、运动学公式(gngsh)速度速度速度速度(sd)(sd)公式公式公式公式 ：v=vo+atv=vo+at位移位移(wiy)公式：公式：x=vot+at2导出公式：导出公式：v 2 vo 2=2ax第1页/共28页第二页，共28页。例例1.一个静止在水平面上的物体一个静止在水平面上的物体(wt)，质量是，质量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体(wt)与水平地面间的滑动摩擦力为与水平地面间的滑动摩擦力为4.

2、2N。求物体。求物体(wt)4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移。内发生的位移。问题问题(wnt)：1.物体的受力情况物体的受力情况(qngkung)如何？如何？受力分析如图示：受力分析如图示：G2.物体所受的合力如何？物体所受的合力如何？竖直方向：竖直方向：合力为零，加速度为零。合力为零，加速度为零。水平方向：水平方向：大小：大小：F合合=F1 F2；方向与拉力；方向与拉力F1方向相同方向相同3.物体是匀变速运动吗物体是匀变速运动吗?运动情况中已知哪些量？要求末速运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？度和位移，还差什么量？物体做匀变速直线运动物体做匀变速直线运动,已知初已知

3、初速度速度VO和时间和时间t，要求末速度，要求末速度V和位移和位移,还差加速度还差加速度a。0 0=O t=4s=?=?FNF1F2a=?第2页/共28页第三页，共28页。解：物体受力如图解：物体受力如图由图知：由图知：F合合=F1-F2由牛顿由牛顿(ni dn)第二定律可得第二定律可得:4s末的速度末的速度(sd)4s内的位移内的位移(wiy)O4.如何求加速度？如何求加速度？借助于牛顿第二定律借助于牛顿第二定律F合合=ma，先求合力再求加速度。，先求合力再求加速度。5.本题的解题思路如何？本题的解题思路如何？先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用先受力分析求出合力，再用牛顿

4、第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。运动学公式求解。GFNF1F2第3页/共28页第四页，共28页。练习练习:1一个静止在水平地面上的物一个静止在水平地面上的物体体,质量是质量是2Kg,在在6.4N的水平拉的水平拉力作用下沿水平地面向右运动力作用下沿水平地面向右运动(yndng)。物体与地面的动摩。物体与地面的动摩擦因数为擦因数为0.2，求物体在，求物体在4s末的速末的速度和度和4s内发生的位移。内发生的位移。(g取10m/s2)第4页/共28页第五页，共28页。解：物体解：物体(wt)受力如图受力如图由图知：由图知：F合合=F1-F24s末的速度末的速度(sd)4s内的位移内的位移(w

5、iy)GFNF1F2由牛顿第二定律可得由牛顿第二定律可得:FN=G=mgF2=FN则:F合=F1mg第5页/共28页第六页，共28页。练习练习:2一个静止在水平地面上的物一个静止在水平地面上的物体体,质量是质量是2Kg,在在10N的拉力的拉力F作作用下沿水平地面向右运动。已知用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为与水平地面的夹角为300，物体，物体与地面的动摩擦因数为与地面的动摩擦因数为0.2，求物，求物体在体在4s末的速度末的速度(sd)和和4s内发内发生的位移。生的位移。(g取10m/s2)F300第6页/共28页第七页，共28页。解：物体解：物体(wt)受力如图受力如图由图知：

6、由图知：F合合=F1-Ff4s末的速度末的速度(sd)4s内的位移内的位移(wiy)GFNFFf由牛顿第二定律可得由牛顿第二定律可得:FN+F2=GFf=FN则:F合=F1(G-F2)F1F2第7页/共28页第八页，共28页。一、一、从受力确定运动从受力确定运动(yndng)情况情况 已知物体受力情况确定运动已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。或求出物体的速度、位移等。处理这类问题的基本思路是：处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛先分析物体受

7、力情况求合力，据牛顿顿(ni dn)(ni dn)第二定律求加速度，第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量再用运动学公式求所求量(运动学运动学量量)。物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况第8页/共28页第九页，共28页。练练 习习：一一 木木 箱箱 质质 量量 为为m，与与 水水 平平 地地 面面(dmin)间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，现现用用斜斜向向右右下下方方与与水水平平方方向向成成角角的的力力F推推木

8、木箱箱使使之之向向右右运动，求经过时间运动，求经过时间t木箱的速度。木箱的速度。F第9页/共28页第十页，共28页。GFFNFf F1=FCosF2=FSinXYX方向(fngxing)：F合=F1-FfY方向(fngxing)：FN=G+F2 F f=FN V=V0+atF1=FcosF2=FSinF合=ma第10页/共28页第十一页，共28页。思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再，再利用牛顿利用牛顿(ni dn)第二定律第二定律F合合=ma求滑雪人受到的求滑雪人受到的阻力。阻力。解：第一步求a因为(yn wi)V0=2m/s，s=60m，t

9、=5s据公式求得a=4m/s2例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人，质质量量m=75Kg，以以v0=2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下，山山坡坡的的倾倾角角=30o，在在 t=5s的的时时间间内内滑滑下下的的路路程程(lchng)x=60m，求求滑滑雪雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。2021attV+=第11页/共28页第十二页，共28页。人)30oFF阻阻GG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力(zl)要对人进行受力分析画受力图，要对人进行受力分析画受力图，第12页/共28页第十三页，共28页。人)30oFF阻阻GG1G2

10、yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力(zl)要对人进行受力分析画受力图要对人进行受力分析画受力图所以所以所以所以(suy)(suy)：F F合合合合=ma=300N=ma=300Nx x轴方向：轴方向：轴方向：轴方向：F F合合合合=G1=G1F F阻阻阻阻y y轴方向：轴方向：轴方向：轴方向：F1F1G2=0G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 F F阻阻阻阻=G1=G1 F F合合合合 =mgsin =mgsin F F合合合合 =67.5N =67.5N第13页/共28页第十四页，共28页。解：解：根据运动学公式：根据运动学公式：x xv0tv0t

11、 at2 at2 得：得：代入已知量得：代入已知量得：a a4m/s24m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系，对人进行受力分析，建立坐标系，Gx=mgsinGx=mgsin 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F Fmama，得：，得：GxGxF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入数值代入数值(shz)(shz)得：得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力大小是即：滑雪人受到的阻力大小是67.5N67.5N。方向沿山坡向上。方向沿山坡向上.12a a2（xv0t）t2第14页/共28页第十五页，共28页。二、从运动情况二、从运动情况(qngkung

12、)(qngkung)确定受力确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦(mc)因数等）。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况第15页/共28页第十六页，共28页。1.上题中如果上题中如果(r

13、gu)忽略空气阻力作用，滑雪人受到忽略空气阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大的摩擦阻力多大,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?2.如果坡长只有如果坡长只有(zhyu)60m，下端是水平雪面，滑，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？雪者在水平面上还能滑多远？3.如果下坡后立即滑上一个如果下坡后立即滑上一个300的斜坡的斜坡(xip)。请。请问滑雪者最高能上升多高？问滑雪者最高能上升多高？更上一层更上一层：（g=10m/s2)例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人，质质量量m=75Kg，以以v0=2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下，山山坡坡的的倾

14、倾角角=30o，在在 t=5s的的时时间间内内滑滑下下的的路路程程x=60m，求求滑滑雪雪人人受受到到的的阻阻力力（包包括括摩摩擦擦和和空气阻力）。空气阻力）。第16页/共28页第十七页，共28页。更上一层答案更上一层答案(d n)：（g=10m/s2)1、2、3、第17页/共28页第十八页，共28页。一、一、从受力确定从受力确定(qudng)运动情况运动情况二、从运动二、从运动(yndng)(yndng)情况确定受力情况确定受力 物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律

15、二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况动力学的两类基本动力学的两类基本(jbn)问题问题第18页/共28页第十九页，共28页。加速度加速度a是联系力和运动是联系力和运动(yndng)的桥梁的桥梁 牛牛牛牛顿顿顿顿第第第第二二二二定定定定律律律律(dngl(dngl)公公公公式式式式(F=ma)(F=ma)和和和和运运运运动动动动学学学学公公公公式式式式(匀匀匀匀变

16、变变变速速速速直直直直线线线线运运运运动动动动公公公公式式式式v=v0+at,v=v0+at,x=v0t+at2/2,x=v0t+at2/2,v2v2v02=2axv02=2ax等等等等)中中中中，均均均均包包包包含含含含有有有有一一一一个个个个共共共共同同同同的的的的物物物物理理理理量量量量加加加加速度速度速度速度a a。由由由由物物物物体体体体的的的的受受受受力力力力情情情情况况况况，用用用用牛牛牛牛顿顿顿顿第第第第二二二二定定定定律律律律(dngl(dngl)可可可可求求求求加加加加速速速速度度度度，再再再再由由由由运运运运动动动动学学学学公公公公式式式式便便便便可可可可确确确确定定定定

17、物物物物体体体体的的的的运运运运动动动动状状状状态态态态及及及及其其其其变变变变化化化化；反反反反过过过过来来来来，由由由由物物物物体体体体的的的的运运运运动动动动状状状状态态态态及及及及其其其其变变变变化化化化，用用用用运运运运动动动动学学学学公公公公式式式式可可可可求求求求加加加加速速速速度度度度，再再再再由由由由牛牛牛牛顿顿顿顿第第第第二二二二定定定定律律律律(dngl(dngl)便可确定物体的受力情况。便可确定物体的受力情况。便可确定物体的受力情况。便可确定物体的受力情况。可可可可见见见见，无无无无论论论论是是是是哪哪哪哪种种种种情情情情况况况况，加加加加速速速速度度度度始始始始终终终

18、终是是是是联联联联系系系系力力力力和和和和运运运运动动动动的的的的桥桥桥桥梁梁梁梁。求求求求加加加加速速速速度度度度是是是是解解解解决决决决有有有有关关关关力力力力和和和和运运运运动动动动问问问问题题题题的的的的基基基基本本本本思思思思路路路路，正正正正确确确确的的的的受受受受力力力力分分分分析析析析和和和和运运运运动动动动过过过过程程程程分分分分析析析析则则则则是是是是解解解解决问题的关键。决问题的关键。决问题的关键。决问题的关键。第19页/共28页第二十页，共28页。物物体体运运动动分分析析物物体体受受力力分分析析运动学运动学公公 式式牛顿第牛顿第二定律二定律加速度加速度 a从受力确定运动

19、从受力确定运动从运动确定受力从运动确定受力 1.基本思路基本思路:加速度加速度a是联系力和运动是联系力和运动(yndng)的桥梁的桥梁所求量所求量所求量所求量第20页/共28页第二十一页，共28页。2.解题解题(ji t)步骤：步骤：(1)确定研究对象；确定研究对象；(2)分分析析受受力力情情况况和和运运动动情情况况，画画示示意图意图(受力和运动过程受力和运动过程)；(3)用用牛牛顿顿(ni dn)第第二二定定律律或或运运动动学学公式公式 求加速度；求加速度；(4)用用运运动动学学公公式式或或牛牛顿顿(ni dn)第第二二定律定律 求所求量。求所求量。第21页/共28页第二十二页，共28页。【

20、练练习习1】质质量量为为40kg的的物物体体静静止止在在水水平平面面上上(min shn),当当在在400N的的水水平平拉拉力力作作用用下下由由静静止止开开始始经经过过16m时时,速速度度为为16 m/s,求物体受到的阻力是多少求物体受到的阻力是多少?F【答案【答案(d n)】80N第22页/共28页第二十三页，共28页。【练练练练习习习习(linx)2(linx)2】用用用用弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤拉拉拉拉着着着着一一一一个个个个物物物物体体体体在在在在水水水水平平平平面面面面上上上上做做做做匀匀匀匀速速速速运运运运动动动动,弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤的的的的示示示示数数数数是是是是0.40N

21、.0.40N.然然然然后后后后用用用用弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤拉拉拉拉着着着着这这这这个个个个物物物物体体体体在在在在水水水水平平平平面面面面上上上上做做做做匀匀匀匀变变变变速速速速运运运运动动动动,测测测测得得得得加加加加速速速速度度度度是是是是0.85 0.85 m/s2,m/s2,弹弹弹弹簧簧簧簧秤秤秤秤的的的的示示示示数数数数是是是是2.10N2.10N。这这这这个个个个物物物物体体体体的的的的质量是多大质量是多大质量是多大质量是多大?【答案【答案(d n)】m=2 kg第23页/共28页第二十四页，共28页。【练习【练习【练习【练习3 3】一个木箱沿着一个粗糙】一个木箱沿着一个粗糙】

22、一个木箱沿着一个粗糙】一个木箱沿着一个粗糙(cco)(cco)的的的的斜面匀加速下滑，斜面匀加速下滑，斜面匀加速下滑，斜面匀加速下滑，初速度是零，经过初速度是零，经过初速度是零，经过初速度是零，经过5.0 s5.0 s的时间的时间的时间的时间,滑下的路程是滑下的路程是滑下的路程是滑下的路程是10m,10m,斜面的夹角是斜面的夹角是斜面的夹角是斜面的夹角是300300，求木箱和粗糙，求木箱和粗糙，求木箱和粗糙，求木箱和粗糙(cco)(cco)斜面间的动摩擦斜面间的动摩擦斜面间的动摩擦斜面间的动摩擦因数。因数。因数。因数。(g(g取取取取10 m/s2)10 m/s2)【答案【答案(d n)】=0

23、.48第24页/共28页第二十五页，共28页。练习练习(linx)：1.1.蹦床是运动员在一张绷紧的弹蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中性网上蹦跳、翻滚并做各种空中(kngzhng)(kngzhng)动作的运动项目，一动作的运动项目，一个质量为个质量为60kg60kg的运动员，从离水平的运动员，从离水平网面网面3.23.2高处自由下落，着网后高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面沿竖直方向蹦回到离水平网面5.05.0高处。已知运动员与网接触的时高处。已知运动员与网接触的时间为间为1.21.2，若把在这段时间内网，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，对运动

24、员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（求此力的大小（g g取取10m/s210m/s2）。）。F=1.5103NF=1.5103N第25页/共28页第二十六页，共28页。2.质质量量为为20kg的的物物体体若若用用20N的的水水平平力力牵牵引引它它，刚刚好好能能在在水水平平面面上上匀速前进。求：匀速前进。求：（1）若若改改用用50N拉拉力力沿沿与与水水平平方方向向成成37的的夹夹角角(ji jio)向向斜斜上上方方拉拉它它，使使物物体体由由静静止止出出发发在在水水平平面面上上前前进进2.3m时时，它它的的速速度度多多大大？（2）在在前前进进2.3m时时撤撤去去拉拉力力，又又经过经过3s钟，物体的速度多大？钟，物体的速度多大？（3）物物体体总总共共通通过过多多大大位位移移？（g取取10m/s2）（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m第26页/共28页第二十七页，共28页。第27页/共28页第二十八页，共28页。