物理46用牛顿定律解决问题一4新人教版必修.pptx

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1、例1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力为4.2N.求物体在4s末的速度和4s内发生的位移.第1页/共22页解析:以该物体为研究对象,其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2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,在x轴方向上F合=F-f=ma,得加速度:第2页/共22页变式1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体在4s内发生的位移为8.8m.求物体与地面间的摩擦力及物体与地面间的

2、动摩擦因数.第3页/共22页解析:物体受力恒定,所以物体做初速为0的匀加速直线运动,由运动学公式得:=1.1m/s2根据牛顿第二定律:分析物体受力得合力为:所以得:=4.2N动摩擦因数为:=0.21FFNGf由f=FN得:第4页/共22页例1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力为4.2N.求物体在4s末的速度和4s内发生的位移.变式1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体在4s内发生的位移为8.8m.求物体与地面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因数.对比归类

3、:两类问题第5页/共22页解析:以该物体为研究对象,其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2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,在x轴方向上F合=F-f=ma,得加速度:第6页/共22页从受力确定运动学参量解题步骤：1.确定研究对象,并对该物体进行受力分析,画出受力示意图;2.根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力;3.根据牛顿第二定律列方程,求出加速度;4.结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未知量并加以讨论.第7页/共22页从运动确定受力解题步骤：1.确定研究对象,结合给定的运动学参量,选择运动学公式求加

4、速度;2.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图;3.根据力的合成与分解法,表示出物体所受的合力;4.根据牛顿第二定律列方程,求出未知力.第8页/共22页变式2.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动(物体与地面间的摩擦力为4N),4s末撤掉水平拉力.求撤掉水平拉力后4s内物体发生的位移.答案:4m警示:注意“刹车”陷阱第9页/共22页例2.一滑雪的人,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角=300,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(g=9.8m/s2)67.5N第10页/共22页例3.在光滑

5、的水平面上,一质量为0.2kg的物体在1N的水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,2s后将此力换为相反方向的1N的力,再过2s将力的方向再反过来这样力的大小不变,方向每过2s改变一次,求经过30s物体的位移.v(m/s)t/s10246830150m一题多解第11页/共22页小结小结:加速度加速度a-桥梁桥梁分类：1.1.已知受力，确定运动情况；2.2.已知运动情况，确定受力。受力分析运动参量第1类第2类先求a第12页/共22页例4.如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变）,最后停在C点。每隔0.2秒通过速度传感器测得物体瞬时速度如下

6、表，求：(1)斜面的倾角；（2）物体与水平面间的动摩擦因数。(3)0.6s时的速度t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7ABC第13页/共22页解析：（1）物体在光滑斜面做匀加速直线运动，由前三列数据得：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，所以a1=gsin，得=300（2）物体在水平面做匀减速直线运动，由后两列数据得：m/s2由a2=g得：第14页/共22页 例5.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m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角1=450.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a

7、=1.5m/s2,悬索与竖直方向的夹角2=140.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.（g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970)124500kg火场水源vv第15页/共22页例6.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小环的质量;(2)细杆与地面的夹角.Ft/so24 6t/sF/N5.55o642v(m/s)11kg;300第16页/共22页解析:由速度时间图象得:物体在前2s的加速度a=0.5m/s2;2s

8、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2s有：mgsingma2s后小环受力平衡：mgsing把.，带入上两式得：m=1kg,=300第17页/共22页例7.在倾角为的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因数为,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.(1)写出滑块下滑的加速度的表达式;(2)写出滑块下滑的最大速度的表达式;(3)若m=2kg,g=10m/s2,=300,滑块从静止开始沿斜面下滑的速度图线如图,图中直线是t=0时速度图线的切线,由此求出和k的值.v(m/s)t/s1123234第18页/共22页解析:

9、以滑块为研究对象,其受力如图所示:mgFNFff(1)建立垂直和平行于斜面的直角坐标系，由牛顿第二定律得：mgsin-Ff-f=ma,把f=FN=mgcos,Ff=kv,带入上式得：a=gsin-gcos-kv/m(2)分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，当其加速度为零时，速度最大，所以最大速度为：vmax=mg(sin-cos)/k第19页/共22页(3)由速度时间图象得:t=0时,v=0,加速度a=3m/s2；t=4s时,v=m/s,加速度a=，把v=0,a=3m/s2;v=m/s,a=分别带入第一式联立解得k=3;第20页/共22页8.光滑水平面上放置紧靠在一起的两木块A、B，质量分别为2kg和8kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在B上，且FA=（8-2t）N，FB=（2+2t）N，问从t=0开始到A、B脱离，A、B的共同位移是多少？ABFAFB解析:以AB整体为研究对象,合外力F合=FA+FB=10N,加速度=1m/s2AB刚要脱离时,B间弹力为零,则FA=mAa,解得t=3s位移=9m第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页