部级优课人教必修一用牛顿运动定律解决问题一.pptx

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1、反映了力是物体运动状态改变的原因，并不是维持反映了力是物体运动状态改变的原因，并不是维持物体运动状态的原因物体运动状态的原因惯性惯性物体本身固有的属性物体本身固有的属性牛顿第二定律（牛顿第二定律（F F合合=m a=m a）反映了力和运动的关系反映了力和运动的关系牛顿第三定律（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)反映了物体之间的相互作用规律反映了物体之间的相互作用规律力是产生加力是产生加速度的原因速度的原因复习：牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第一定律（惯性定律）第1页/共36页运动学公式速度公式：v=vo+at位移公式：位移公式：x=vot+at2/2导出公式：导出公式：vt

2、 2 vo 2=2ax第2页/共36页 例例1.一个静止在水平面上的物体，质量是一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的摩擦力是用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的摩擦力是4.2N.求物体求物体在在4s末时的速度末时的速度.一.从物体的受力情况确定运动情况第3页/共36页解析：解析：1.物体的受力情况如何？物体的受力情况如何？2.物体所受的合力如何？物体所受的合力如何？3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？FfFGFN4.进一步的探

3、讨：进一步的探讨：4s末撤去水平的外力分析物体的运动情况（只末撤去水平的外力分析物体的运动情况（只做定性分析不做定量计算）做定性分析不做定量计算）第4页/共36页课课本本例例题题1解解析析a a =m/s=m/s2 2=1.1 m/s=1.1 m/s 2 2mF F合合2.22.22 2v v a at t1.1 4 m/s1.1 4 m/s4.4 m/s4.4 m/s1 1 1 12 2 2 21 1 1 12 2 2 2x x a at t2 2 1.1 4 1.1 4 2 2 m m8.8 m8.8 mF F合合F FF Ff f=6.4=6.4-4.2 N=2.2 N4.2 N=2.2

4、 NFfFGFN由由F F合合m a m a 得得第5页/共36页从受力情况确定运动情况方法归纳物体受力情况牛顿第二定律运动学公式物体运动情况加速度a第6页/共36页例2 2：一个滑雪的人,质量m75kg,以V02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角30,在t5s的时间内滑下的路程x60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力).二.从物体的运动情况确定受力情况分析：分析：1.此题和上道题的条件有什么不同此题和上道题的条件有什么不同2.如何求解加速度如何求解加速度3.人的受力如何，怎样和所求量取得联系人的受力如何，怎样和所求量取得联系第7页/共36页课课本本例例题题2 F F2 2F

5、F1 1 G GF F阻阻F FN N解：根据运动学公式：x xv v0 0t t atat2 2 得：代入已知量得：a a4m/s4m/s2 2 对人进行受力分析，建立坐标系，根据牛顿第二定律F Fmama，得：mgsinmgsinF F阻ma ma 即：F F阻mgsinmgsinmama 代入数值得：F F阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力是67.5N67.5N。12a a2（xv0t）t2第8页/共36页进一步的探讨：1.1.上题中如果忽略空气阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?（用题中字母表示）2.2.如果坡长只有60m60m，下端是水平雪面，

6、滑雪者在水平面上还能滑多远？（只做定性分析不做定量计算）第9页/共36页物体受力情况物体运动情况从运动情况确定受力情况方法归纳牛顿第二定律运动学公式加速度a第10页/共36页 解决两类基本问题的思路以加速度为“桥梁”，由 运动学公式 和牛顿运动定律列方程求解.三、知识小结三、知识小结第11页/共36页应用牛顿定律解题的步骤应用牛顿定律解题的步骤（1 1）搞清题中物理过程，明确已知和所求，确定题型）搞清题中物理过程，明确已知和所求，确定题型（2 2）确定研究对象，弄清研究对象的初运动状态）确定研究对象，弄清研究对象的初运动状态（3 3）对对象作正确的受力分析，画受力图）对对象作正确的受力分析，画

7、受力图（4 4）应用牛顿定律列方程解题）应用牛顿定律列方程解题（5 5）对结果进行必要的讨论）对结果进行必要的讨论要强调：要强调：1 1、合外力的方向与初速度的方向的关系、合外力的方向与初速度的方向的关系 2 2、这些步骤在讲解例题时老师自己一下要遵守，、这些步骤在讲解例题时老师自己一下要遵守，不要因问题过于简单而只停留在口头上，不在板书上落实；不要因问题过于简单而只停留在口头上，不在板书上落实；一定要对学生的作业有明确的要求，如画受力图、过程草一定要对学生的作业有明确的要求，如画受力图、过程草图、图、v-tv-t图、建立坐标、选正方向等，这些规矩性的要求，图、建立坐标、选正方向等，这些规矩性

8、的要求，从这里要开始严格抓好！从这里要开始严格抓好！第12页/共36页1、在汽车中的悬挂一个小球，当汽车作匀加速、在汽车中的悬挂一个小球，当汽车作匀加速运动时，悬线与竖直方向成一角度，已知小球运动时，悬线与竖直方向成一角度，已知小球的质量为的质量为m，汽车的加速度为，汽车的加速度为a，求悬线的张力，求悬线的张力F为多大为多大.TGma理解理解F合合=ma，F合合是效果，是效果，ma也是效果也是效果第13页/共36页2.一恒力作用在一恒力作用在A物体上时可使它产生物体上时可使它产生0.3m/s2的加的加速度速度,作用于作用于B时可使它产生时可使它产生0.6m/s2的加速度的加速度,现将现将两个物

9、体粘在一起两个物体粘在一起,在此恒力的作用下在此恒力的作用下,它的加速度它的加速度多大多大?3.一物体质量为一物体质量为2Kg受到互成受到互成1200的两个力的两个力F1和和F2的的作用作用,这个力的大小都是这个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度这个物体产生的加速度多大多大?0.2m/s25m/s2第14页/共36页4.将一物体竖直向上抛出将一物体竖直向上抛出,他受的重力是他受的重力是10N,运动中运动中所受到的空气阻力大小恒定为所受到的空气阻力大小恒定为2N,则物体在上升、下则物体在上升、下降过程中，加速度大小之比为降过程中，加速度大小之比为(g=10m/s2)：A、1：1 B、3：2

10、 C、2：3 D、4：1B分析：vfGfGvaa第15页/共36页5、一个质量、一个质量m=2kg的物体，受到的物体，受到F1=6N、F2=5N、F3=4N三个力的作用处于静止状态，若将三个力的作用处于静止状态，若将F1撤出，撤出，物体的加速度为多大？方向为什么？物体的加速度为多大？方向为什么？6、质量为、质量为20kg的物体放在水平地面上，若用的物体放在水平地面上，若用80N的的力水平拉它，恰好使它匀速前进，求物体与水平地力水平拉它，恰好使它匀速前进，求物体与水平地面间的滑动摩擦应数多大？面间的滑动摩擦应数多大？g=10m/s2.现改用现改用120N的的水平拉力使它从静止开始运动，求他前进水

11、平拉力使它从静止开始运动，求他前进5秒内的位秒内的位移是多少？移是多少？3m/s2 方向与方向与F1的方向相反的方向相反0.4 25m第16页/共36页7：一个静止在水平地面上的物体，质量为一个静止在水平地面上的物体，质量为2kg，受，受水平拉力水平拉力F=6N的作用从静止开始运动，已知物体与的作用从静止开始运动，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为水平地面间的动摩擦因数为0.2，求物体，求物体2秒末的速度秒末的速度大小及大小及2秒内的位移大小。秒内的位移大小。8：一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角为倾角为370，滑雪板与雪地的动摩擦因数为，

12、滑雪板与雪地的动摩擦因数为0.04，求，求5秒内滑下的路程。秒内滑下的路程。审题分析：此题的物理过程是：停在粗糙的水平地审题分析：此题的物理过程是：停在粗糙的水平地面上的物体在恒定的合外力作用下的运动，面上的物体在恒定的合外力作用下的运动，是一个是一个已知物体受力而求解物体运动中的位移已知物体受力而求解物体运动中的位移审题分析：此题的物理过程是静止在山坡上的滑审题分析：此题的物理过程是静止在山坡上的滑雪人在恒定雪人在恒定 的合外力作用下从山坡上滑下。的合外力作用下从山坡上滑下。是已是已知物体受到的外力求物体运动中的位移大小。知物体受到的外力求物体运动中的位移大小。71m2m/s 2m第17页/

13、共36页9：1000T的列车由车站出发做匀加速直线运动，列车经的列车由车站出发做匀加速直线运动，列车经过过100s，通过的路程为，通过的路程为1000m，已知列车运动的阻力是，已知列车运动的阻力是车重的车重的0.005倍倍,求列车的牵引力多大求列车的牵引力多大?审题分析：此题的物理过程是：列车在牵引力和阻力审题分析：此题的物理过程是：列车在牵引力和阻力的作用下做匀加速直线运动。从静止开始，经的作用下做匀加速直线运动。从静止开始，经100s100s通通过了过了1000m1000m的路程。的路程。是一道已知物体运动状态，求物体是一道已知物体运动状态，求物体受力的问题受力的问题第18页/共36页10

14、：如图是一物体在水平面上运动时的速度图像，该物如图是一物体在水平面上运动时的速度图像，该物体质量为体质量为100kg，物体受到阻力的作用使其做匀减速直线，物体受到阻力的作用使其做匀减速直线运动，求物体所受的水平阻力多大？（运动，求物体所受的水平阻力多大？（g=10m/s2)tV/m/s2010o10分析：通过速度图像给出已知条件v0、Vt和t，结合题目的文字表述，判断出是一道已知运动求力的问题。画出受力图vNGf水平阻力大小为水平阻力大小为100牛，与初速牛，与初速方向相反方向相反第19页/共36页*11：把一个质量是把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用的物块放在水平面上，用12 N的水平

15、拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为的动摩擦因数为0.2，物块运动，物块运动2 s末撤去拉力，末撤去拉力，g取取10s2.求：求：（1）2s末物块的瞬时速度末物块的瞬时速度.（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.*12：静止在水平地面上的物体的质量为静止在水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒，在水平恒力力F推动下开始运动，推动下开始运动，4 s末它的速度达到末它的速度达到4 m/s，此时将，此时将F撤去，又经撤去，又经6 s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因物体停下来，如果物体与地面

16、的动摩擦因数不变，求数不变，求F的大小的大小.（g=10m/s2)8m/s 8m8m/s 8m已知力求运动已知力求运动已知运动求力已知运动求力10/3m第20页/共36页*13.如图所示，质量如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数的物体与地面间的动摩擦因数为为=0.5，在与水平成，在与水平成=37角的恒力角的恒力F作用下，从静止起作用下，从静止起向右前进向右前进t1=2.0s后撤去后撤去F，又经过，又经过t2=4.0s物体刚好停下。物体刚好停下。求：求：F的大小、最大速度的大小、最大速度vm、总位移、总位移s。：F=54.5N 20m/s S=60m 第21页/共36页14：质量为

17、质量为2kg的玩具车，受到的玩具车，受到20N的方向与水平方的方向与水平方向成向成370的拉力的作用，由静止开始沿水平面作直线的拉力的作用，由静止开始沿水平面作直线运动，玩具车运动运动，玩具车运动2s内通过的位移大小为内通过的位移大小为6m。求玩。求玩具车受到的具车受到的摩擦力摩擦力。问问：已知哪些描述运动的物理量已知哪些描述运动的物理量？已知物体受到的哪些力？已知物体受到的哪些力？分析：是一道已知运动求力的问题分析：是一道已知运动求力的问题FFNGfF2F1与运动方向相反与运动方向相反第22页/共36页15、如图、如图1所示，电梯与水平面夹角为所示，电梯与水平面夹角为300,当电当电梯加速向

18、上运动时，人对梯面压力是其重力的梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？倍？图图1300aNmgf x y ax ay第23页/共36页*16.如图所示，在箱内倾角为如图所示，在箱内倾角为的固定光滑斜面上用平的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为行于斜面的细线固定一质量为m的木块。求：（的木块。求：（1）箱）箱以加速度以加速度a匀加速上升，（匀加速上升，（2）箱以加速度）箱以加速度a向左匀加向左匀加速运动时，线对木块的拉力速运动时，线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力和斜面对箱的压力F2各各多大？多大？(1

19、)F1=m（g+a）sin，F2=m（g+a）cos(2)F1=m（gsin-acos），F2=m（gcos+asin）第24页/共36页弹簧问题弹簧问题第25页/共36页*例例1、如图、如图2（a）所示，一质量为）所示，一质量为m的物体系于的物体系于长度分别为长度分别为L1、L2的两根细线上，的两根细线上，L1的一端悬挂的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，水平拉直，物体处于平衡状态。现将物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。物体的加速度。L1 L2 图图2(a)第26页/共36页若将图若将图2(a)中的细线中

20、的细线L1改为长度相同、质量不计的轻改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（果与（l）完全相同，即）完全相同，即 ag tan，你认为这个结果正，你认为这个结果正确吗？请说明理由。确吗？请说明理由。L1L2 图图2(b)第27页/共36页*例例2、如图、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体量都不计，盘内放一个物体P处于静止，处于静止，P的质量的质量m=12kg，弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给。现在给P施加一施加一个竖直

21、向上的力个竖直向上的力F，使，使P从静止开始向上做匀加速直线从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在运动，已知在t=0.2s内内F是变力，在是变力，在0.2s以后以后F是恒力，是恒力，g=10m/s2,则则F的最小值是的最小值是 ，F的最大值是的最大值是 。F图图8Fmax=m(a+g)=360N.第28页/共36页*例例3、一根劲度系数为、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为下端系一质量为m的物体的物体,有一水平板将物体托住有一水平板将物体托住,并使弹并使弹簧处于自然长度。如图簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加所示。现让木板由静

22、止开始以加速度速度a(ag)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。与物体分离。图图7第29页/共36页【例例4】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是A小球刚接触弹簧瞬间速度最大小球刚接触弹簧瞬间速度最大B从小球接触弹簧起加

23、速度变为竖直向上从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小后减小D从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大小后增大CD。第30页/共36页【例例5】如图所示弹簧左端固定，右端自由伸长到如图所示弹簧左端固定，右端自由伸长到O点点并系住物体并系住物体m现将弹簧压缩到现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一点，然后释放，物体一直可以运动到直可以运动到B点如果物体受到的阻力恒定，则点如果物体受到的阻力恒定，则A物体从物体从A到到O先加速后减速先加速后减速B物体从物

24、体从A到到O加速运动，从加速运动，从O到到B减速运动减速运动C物体运动到物体运动到O点时所受合力为零点时所受合力为零D物体从物体从A到到O的过程加速度逐渐减小的过程加速度逐渐减小A、C 第31页/共36页连接体问题连接体问题第32页/共36页1：A、B两个物体如图放置，质量分别为两个物体如图放置，质量分别为m1、m2，B物体放在水平地面上，水平地面光滑给物体放在水平地面上，水平地面光滑给B一个水一个水平推力，平推力，A、B一起向右运动，求一起向右运动，求A、B间的摩擦力间的摩擦力的大小。的大小。FAB物体运动状态的变化需要“消耗”力NAGAaANBGBNBFff第33页/共36页2如图所示，质

25、量为如图所示，质量为2m的物块的物块A和质量为和质量为m的物块的物块B与地面的摩擦均不计与地面的摩擦均不计.在已知水平推力在已知水平推力F的作用下，的作用下，A、B做加速运动做加速运动.A对对B的作用力为多大的作用力为多大?图366可以可以 变形：变形：F F推推B B第34页/共36页3如图所示，如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦间静摩擦力的最大值是力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力，水平面光滑。用水平力F拉拉B，当拉力大小分别是，当拉力大小分别是F=10N和和F=20N时，时，A、B的加速度各多大？的加速度各多大？AB F（1）当F=10N15N时，时，A、B间一定发生了相对滑动，间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：，而用质点组牛顿第二定律列方程：，而a A=5m/s2，于是可，于是可以得到以得到a B=7.5m/s2第35页/共36页感谢您的观看。第36页/共36页