高中物理 《第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第六節(jié) 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)課件 新人教版必修1.ppt
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4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 解決問題(一),一、牛頓第二定律,1、內(nèi)容:物體的加速度跟所受合力成正比,跟物體質(zhì)量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。,復(fù)習(xí):,2、公式: F=ma,注意:(1)同時(shí)性 (2)同向性,二、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,速度公式 :v = vo+at,位移公式:x= vot +at2 /2,導(dǎo)出公式:vt 2- vo 2 =2ax,例1.一個(gè)靜止在水平面上的物體,質(zhì)量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng),物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦力為4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。,問題:,1.物體的受力情況如何?,受力分析如圖示:,,,,,G,F,N,f,2.物體所受的合力如何?,豎直方向:,合力為零,加速度為零。,水平方向:,大小:F合=F-f;方向與拉力F方向相同,3.物體的運(yùn)動(dòng)情況中已知哪些量?要求末速度和位移,還差什么量?,已知初速度VO和時(shí)間t,要求末速度Vt和位移X,還差加速度a。,4.如何求加速度?,借助于牛頓第二定律F合=ma,利用合力來求加速度。,5.本題的解題思路如何?,先受力分析求出合力,再用牛頓第二定律求出加速度,最后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。,一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況,已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況,指的是在受力情況已知的條件下,要求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。 處理這類問題的基本思路是:先分析物體受力情況求合力,據(jù)牛頓第二定律求加速度,再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求所求量(運(yùn)動(dòng)學(xué)量)。,思路:已知運(yùn)動(dòng)情況求受力。應(yīng)先求出加速度a,再利用牛頓第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。,解:第一步求a 因?yàn)閂0=2m/s,x=60m,t=5s 據(jù)公式 求得a = 4m/s2,例2.一個(gè)滑雪的人,質(zhì)量m = 75Kg,以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ= 30o,在 t = 5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x = 60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)。,第二步求F合、阻力 要對(duì)人進(jìn)行受力分析畫受力圖,,第二步求F合、阻力 要對(duì)人進(jìn)行受力分析畫受力圖,所以:F合=ma=300N x軸方向:F合=G1-f y軸方向:N-G2=0 滑雪人所受的阻力 f=G1- F合 =mgsinθ- F合 =67.5N,解: 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:x=v0t+ at2 得: 代入已知量得:a=4m/s2 對(duì)人進(jìn)行受力分析,建立坐標(biāo)系, 根據(jù)牛頓第二定律F=ma,得: mgsinθ-F阻=ma 即:F阻=mgsinθ-ma 代入數(shù)值得:F阻=67.5N 即:滑雪人受到的阻力是67.5N。,二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況,指的是在運(yùn)動(dòng)情況(知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量)已知的條件下,要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量(如動(dòng)摩擦因數(shù)等)。 處理這類問題的基本思路是:先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度,再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上,用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。,一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況,二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題,加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁,牛頓第二定律公式(F=ma)和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2-v02=2ax等)中,均包含有一個(gè)共同的物理量——加速度a。 由物體的受力情況,用牛頓第二定律可求加速度,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化;反過來,由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化,用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求加速度,再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。 可見,無論是哪種情況,加速度始終是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁。求加速度是解決有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)問題的基本思路,正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析則是解決問題的關(guān)鍵。,1.基本思路:加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁,,所求量,,所求量,動(dòng)力學(xué)問題的求解,2.解題步驟:,(1)確定研究對(duì)象; (2)分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況, 畫示意圖(受力和運(yùn)動(dòng)過程); (3)用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 求加速度; (4)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律 求所求量。,動(dòng)力學(xué)問題的求解,【練習(xí)1】質(zhì)量為40kg的物體靜止在水平面上, 當(dāng)在400N的水平拉力作用下由靜止開始經(jīng)過16m時(shí), 速度為16 m/s, 求物體受到的阻力是多少?,【答案】80N,,【練習(xí)2】用彈簧秤拉著一個(gè)物體在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng), 彈簧秤的示數(shù)是0.40N. 然后用彈簧秤拉著這個(gè)物體在水平面上做勻變速運(yùn)動(dòng), 測(cè)得加速度是0.85 m/s2, 彈簧秤的示數(shù)是2.10N。這個(gè)物體的質(zhì)量是多大?,【答案】m=2 kg,【練習(xí)3】一個(gè)木箱沿著一個(gè)粗糙的斜面勻加速下滑, 初速度是零,經(jīng)過5.0 s的時(shí)間, 滑下的路程是10m, 斜面的夾角是300,求木箱和粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g取10 m/s2),【答案】μ=0.48,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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