用牛頓運動定律解決實際問題(一).ppt

,第四章 牛頓運動定律,第六節(jié)、用牛頓定律解決問題（一）,力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并不是維持物體運動的原因,反映了力和運動的關系,反映了物體之間的相互作用規(guī)律,牛頓運動定律的復習,力是產(chǎn)生加速度的原因,牛頓第一定律（慣性定律）,牛頓第二定律（F=m a）,牛頓第三定律（作用力和反作用力定律),慣性物體本身固有的屬性,兩類問題：,牛頓運動定律的應用(1), 已知物體的運動情況，確定物體受力。, 已知物體受力的情況，確定物體運動。,課本例題1,一靜止在水平地面上的物體，質量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。,思考：求速度 ，位移,物體做何種運動？,是不是我們熟悉的某種運動呢？,一、已知物體受力的情況，確定物體運動。,加速度呢？怎么求？,初速度為零,牛頓第二定律,情景分析,一、確定研究對象;,二、受幾個力的作用？,三、合力沿什么方向？大小是多少？,受力分析,水平方向：F=F拉f =2.2 N 豎直方向：FNG =0,解：,v at1.1 4 m/s4.4 m/s,FF拉f= 6.4-4.2 N=2.2 N,根據(jù)牛頓第二定律Fm a 得：,已知:F拉6.4N , f=4.2N,m2kg,t=4s,V0 =0 求 V 和 X,由物體受力分析得：,根據(jù)運動學公式得：,一個原來靜止的物體，質量是2kg，受到兩個大小都是50N且互成60角的力的作用，此外沒有其他的力，3s末這個物體的速度是多大？3s內(nèi)物體發(fā)生的位移是多少？,練習,(平行四邊形法則),二力合成,解：,a = m/s2=43.3 m/s 2,86.6,2,v at43.3 3m/s129.9 m/s,1,2,1,2,x at2 43.33 2 m194.85 m,F86.6 N,根據(jù)牛頓第二定律Fm a 得：,已知：F1F2=50N,m2kg ,t=4s. 求 V 和 X,由平行四邊形法則得：,根據(jù)運動學公式得：,若物體受到三個或三個以上的不同方 向作用力時，采用什么方法求合力呢？ 正 交 分 解 法 坐標系的建立原則： （1）盡量多的力在坐標軸上； （2）X軸正方向為加速度方向。,課本例題2,一個滑雪的人，質量m75kg，以v02m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，在t5s的時間內(nèi)滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力。,二、已知物體的運動情況，確定物體受力。,思考：如何求阻力，受哪些力？,受力分析,合力沿什么方向？,合力沿斜面向下,受力方向復雜，如何求合力?,建立如圖所示的直角坐標系正交分解,Y,X,X：Gx f =ma Y：FNGY =0,解：,Gx= Gsin ,FGxfm a ,由運動學公式 xv0 t at2 得:,( f 方向沿斜面向上 ),1,2,Y,X,根據(jù)牛頓第二定律Fm a 得：,f67.5 N,以加速度方向為正方向,已知：V0=2 m/s ,m75kg, t=5s ,X=60m 求 f,t2,練習,一質量為0.2 kg的物體在一水平拉力作用下沿某一水平面做勻速運動，速度是1 m/s。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.2，當該拉力增大到4 N時，作用3 s末的速度大小是多少？,（g取10m/s2）。,加速度a是聯(lián)系運動和力的橋梁,牛頓第二定律公式（F 合= m a）和運動學公式（勻變速直線運動：v = v0+ a t , x = v0 t + 1/2 a t2 ,v2v02 = 2 a x 等）中，均包含有一個共同的物理量加速度a 。 可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系運動和力的橋梁。求加速度是解決有關運動和力問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵。,應用牛頓運動定律解題的一般步驟,解題思路： 確定研究對象,力的合成與分解,F= m a,運動學公式,受力情況,合力F,a,運動情況,1、在分析研究對象的受力情況時，請畫出研究對象的受力示意圖。 2