牛顿运动定律应用上学期新人教.pptx

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1、F合合=ma物体的受力情况物体的受力情况物体的运动情况物体的运动情况S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as受力分析受力分析F合合F合合=maa运动情况运动情况 1、由左向右是已知力求运动状态，、由左向右是已知力求运动状态，可将可将V a、s、t中任何一个物理量作为中任何一个物理量作为未知量求解未知量求解 2、由右向左是已知运动求受力情、由右向左是已知运动求受力情况，可将况，可将F、f、m中任何一个物理量作中任何一个物理量作为不知量求解为不知量求解第1页/共27页用牛顿运动定律解决两类问题用牛顿运动定律解决两类问题问题问题1：已知物体的受力情况：已知物体的受力情况据据F合合

2、=ma求得求得a据据S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as可求得可求得s、v0、vt、t.第2页/共27页问题问题2：已知物体：已知物体 的运动情况的运动情况S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as求求a据据F=ma求得物体的受求得物体的受力情况。力情况。第3页/共27页 一个静止在水平地面的物一个静止在水平地面的物体，质量是体，质量是2 2千克，在与水平面夹千克，在与水平面夹角角37370 0的斜向上的的斜向上的10N10N拉力作用下拉力作用下沿水平地面向右移动，物体与地沿水平地面向右移动，物体与地面间的滑动摩擦因素是面间的滑动摩擦因素是0.50.5

3、，求物，求物体体4 4秒末的速度和秒末的速度和4 4秒内发生的位秒内发生的位移。移。例1、分析分析:a、本题属于刚才所讲问题、本题属于刚才所讲问题中的哪一类？中的哪一类？已知物体的受力情况，求解物已知物体的受力情况，求解物体的运动情况体的运动情况GNfxyv第4页/共27页解：对木块，受力分析如图解：对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：解得：解得：GNfxyX轴方向上轴方向上Y轴轴方向上方向上第5页/共27页物体由静止开始匀加速运动，则由物体由静止开始匀加速运动，则由S=v0t+at2/2vt=v0+at得：得：vt=at=0.5 4=2

4、(m/s)S=at2/2=0.5 42/2=4m答：物体答：物体4s末的速度为末的速度为2m/s,4s内发生内发生的位移为的位移为4m第6页/共27页第一类：由受力情况求运动情况第一类：由受力情况求运动情况4.利用运动学公式确定物体的运动情况利用运动学公式确定物体的运动情况.解题步骤：解题步骤：1.确定研究对象，并对物体进行受力分析，确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受力图，弄清题目的物理情景画出物体的受力图，弄清题目的物理情景。2.求出合力求出合力3.利用利用牛顿牛顿第二定律求出物体的加速度。第二定律求出物体的加速度。第7页/共27页 练习练习 一木箱质量为一木箱质量为m，与水平

5、地面间，与水平地面间的动摩擦因数为的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平，现用斜向右下方与水平方向成方向成角的力角的力F推木箱，求经过推木箱，求经过t秒时木箱秒时木箱的速度。的速度。vGNfxy第8页/共27页解：对木块，受力分析如图解：对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：解得：解得：GNfxy物体由静止开始匀加速运动，则有物体由静止开始匀加速运动，则有vt=at=X轴方向上轴方向上Y轴轴方向上方向上第9页/共27页zz一斜面一斜面AB长为长为10,倾角为倾角为,一质量为一质量为kg的小物体的小物体(大小不计大小不计)从斜面顶端从斜面顶端A

6、点由点由静止开始下滑静止开始下滑,如图所示如图所示(取取10 m/s2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因若斜面与物体间的动摩擦因数为数为0.5,求小物体下滑到斜面底求小物体下滑到斜面底端端B点时的速度及所用时间点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下若给小物体一个沿斜面向下的初速度的初速度,恰能沿斜面匀速下滑恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数则小物体与斜面间的动摩擦因数是多少是多少?图图2q=30 oABm第10页/共27页AG(1)、以小物体为研究对象、以小物体为研究对象,其受力情况其受力情况如图所示如图所示.建立直角坐标系建立直角坐标系.解析：解析：q=30 oBm

7、FNxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=q qq qm mcossinmgFmaFmgN=-由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：解解析析把重力把重力沿沿轴和轴和轴方向分解：轴方向分解：又又NFFm mm m=所以：所以：cossinmmgmga-=q qm mq q2/67.0sm=第11页/共27页q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=设小物体下滑到斜面底设小物体下滑到斜面底端时的速度为端时的速度为,所用时所用时间为间为,小物体由静止开小物体由静止开始匀加速下滑始匀加速下滑,则：则：由由asvvt2202+=atvvt+=0由由smsma

8、sv/7.3/1067.022=ssavt5.567.07.3=得得得得解解析析第12页/共27页(2)小物体沿斜面匀速下滑时小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态处于平衡状态,其其加速度加速度，则在图示的直角坐标系中。，则在图示的直角坐标系中。NFFm mm m=所以所以又又所以所以,小物体与斜面间的动摩擦因数小物体与斜面间的动摩擦因数58.030tantan=q qm mm mNFFq qq qm mcossinmgFmgFN=q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=由牛顿第二定律由牛顿第二定律得：得：解解析析第13页/共27页若给物体一定的初速度若给物体

9、一定的初速度当当tg时时,物体沿斜面匀速下滑；物体沿斜面匀速下滑；当当tg（mgcosmgsin）时）时,物体沿斜面减速下滑；物体沿斜面减速下滑；当当tg（mgcosmgsin）时）时,物体沿斜面加速下滑物体沿斜面加速下滑.q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=总总结结第14页/共27页例例2、一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m=75m=75，以，以v v0 0=2m/s=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角下，山坡的倾角=30=300 0,在在5 5秒内秒内滑下的路程滑下的路程s=60ms=60m，求滑雪人受到，求滑雪人

10、受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气的阻力（包括滑动摩擦力和空气的阻力）。的阻力）。第15页/共27页教学内容：一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m=75kg,以以v=2m/s的初速度的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角的倾角=30o，在，在t=5s的时间的时间内滑下的路程内滑下的路程s=60m.求滑雪求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气阻力）。擦力和空气阻力）。例题2第16页/共27页教学内容：GF1fS=60mt=5sV0=2m/sGF1f第17页/共27页人)30o教学内容：F1fGG1G2yxa第18页/共27页解：滑雪人受到滑雪人受

11、到3个力作用，如图所示。建立如图个力作用，如图所示。建立如图的直角坐标系的直角坐标系.把重力把重力G沿沿x轴和轴和y轴的方向分解。轴的方向分解。由运动学公式由运动学公式s=v0t+0.5at2，可得滑雪人的加速度：，可得滑雪人的加速度：a=2(s-v0t)/t2=4m/s2所以：所以：F合合=ma=300Nx轴方向：轴方向：G1-f=F合合 y轴方向：轴方向：F1-G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 f=G1-F合 =mgsin-F合 =67.5N教学内容：已知：已知：v0=2m/s,s=60m,t=5s,m=75kg求：求：f第19页/共27页第二类：由运动情况求受力情况2.根据物体的

12、运动情况对物体运根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。用运动学公式求出加速度。教学内容：解题步骤：解题步骤：4.结合物体受力分析求出所求的力。结合物体受力分析求出所求的力。3.根据牛顿第二定律求出合力。根据牛顿第二定律求出合力。1.对物体进行受力分析并建立题目中对物体进行受力分析并建立题目中 的物理情景的物理情景第20页/共27页小结小结牛顿运动定律的应用求解两类问题1.已知受力情况，求运动 情况2.已知运动情况，求受力情况分析方法：受力分析F合F合=maa运动情况第21页/共27页1 质量为质量为10kg的物体在水平桌面上以的物体在水平桌面上以18m/s的初速度向右运动，物体受到

13、阻的初速度向右运动，物体受到阻力为力为30N，g取取10m/s2，求：，求：（1）物体滑行过程中的加速度大小和）物体滑行过程中的加速度大小和方向？方向？（2）物体滑行至）物体滑行至2S末的速度多大？末的速度多大？（3）若物体滑行至）若物体滑行至2S末时再加一个水末时再加一个水平向左的作用力平向左的作用力F=30N，则在加作用力，则在加作用力F后第后第1S内物体位移为多少内物体位移为多少第22页/共27页2.有一有一60kg的物体以的物体以2m/s的速度竖的速度竖直匀速下降，若向上的力突然增加直匀速下降，若向上的力突然增加100N，并持续，并持续2S，则这两秒内物体，则这两秒内物体下降的高度是多

14、少？下降的高度是多少？所示，一个重为所示，一个重为10kg的物体从静止开的物体从静止开始沿着夹角为始沿着夹角为30的斜面向下滑时受到的斜面向下滑时受到的摩擦力为的摩擦力为20N，若斜面的长度为，若斜面的长度为6m，求物体到达底端时的速度？（，求物体到达底端时的速度？（g=10N/kg）3 所示，一个重为所示，一个重为10kg的物体从静止的物体从静止开始沿着夹角为开始沿着夹角为30的斜面向下滑时受的斜面向下滑时受到的摩擦力为到的摩擦力为20N，若斜面的长度为，若斜面的长度为6m，求物体到达底端时的速度？（，求物体到达底端时的速度？（g=10N/kg）30 第23页/共27页例例5.如图所示，如图

15、所示，m1=40kg的木块的木块A放在放在光滑的水平地面上，木块上放着另一光滑的水平地面上，木块上放着另一物体物体m2=10kg的木块的木块B，A、B间动摩间动摩擦因素为擦因素为=0.4，设，设A、B间的最大静间的最大静摩擦力与滑动摩擦力等大，试求：当摩擦力与滑动摩擦力等大，试求：当水平拉力水平拉力F=100N时，两木块的加速时，两木块的加速度分别为多大？（度分别为多大？（A、B有相对滑动，有相对滑动，g=10N/kg）ABF第24页/共27页一质量为一质量为m的小球，用两根细绳的小球，用两根细绳悬吊处于静止状态，其中悬吊处于静止状态，其中AB绳水绳水平，平，OB绳与竖直方向成角，如图，绳与竖直方向成角，如图，当剪断水平绳的瞬间，小球的加当剪断水平绳的瞬间，小球的加速度多大？方向怎样？速度多大？方向怎样？若将若将OB绳用轻弹簧代替，其结果如何绳用轻弹簧代替，其结果如何oAB第25页/共27页 作业本：作业本：练习五、练习五、（1）（）（2）（）（6）课后作业：课后作业：高效速练第三、四节。高效速练第三、四节。第26页/共27页感谢观看！感谢观看！第27页/共27页