(精品)用牛顿运动定律解决问题

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,牛顿运动定律的应用,清水六中 李志科,运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题,1,、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况,2,、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况,已知物体的受力情况，确定物体的运动情况,已知物体的受力情况,求得,a,据,例,1,、,一静止在水平地面上的物体，质量是,2,千克，在,6.4N,的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水 平地面的滑动摩擦力是,4.2N,。,求物体,4s,末的速度和,4s,内发生的位移。,F,F1,F2,G,竖直方向：,没有发生位移，没有加速度，且只受两个力的作用，即：,重力,G,和,支持力,F,则,F,合,=0,水平方向,:,因为在力,6.4N,的作用下向右运动，故发生了位移，有加速度，其受力为,向右,的力,F1,和,向左,的力,F2,即,F,合,0,受力分析思路,解 题 步 骤,解,：,已知,F1=6.4N,，,F2=4.2N,，,则 合力,F=F1-F2=6.4-4.2=2.2N,由牛顿第二定律,F=ma,可得加速度,a=F/m,即：,a,=,F/m,=2.2/2 m/s=1.1m/s,2,2,由运动学公式可知：,V,=,at,=1.14m/s=4.4m/s,t,S,=,1/2at,=1/21.116m=8.8m,故,4s,末的,速度和,4s,内的位移分别是,4.4m/s,、,8.8m,巩固训练：如图所示，质量,m=2Kg,的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加大小,F=10N,与水平 方向夹角,37,0,的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知,sin37,0,=0.6,cos37,0,=0.8,取,g=10m/s,2,，,求物体,5s,末的速度及,5s,内的位移。,问：,a.,本题属于那一类动力学问题？,b.,物体受到那些力的作用？这些力关系如何,？,c.,物体应作什么运动？,解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受,3,个力，受力示意图如图所示。,其中,F,1,是力,F,沿水平方向的分力，,由,F,合,ma,得,第,5s,末的速度：,5s,内的位移：,处理第一类问题的基本方法：,A,、,对物体进行受力分析并画出示意图。,B,、,求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。,C,、,利用运动学公式确定物体的运动情况。,已知物体的运动情况，求解物体的受力情况,已知物体的运动情况,求得物体的受力情况,例,2,：一滑雪的人，质量,m,=75kg,，以,V,=2,m,/s,的初速度沿山坡匀加速的下滑，山坡的倾角,=30,，在,t,=5,s,的时间内滑下的路程,s,=60m,，,求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）,F1,F2,G,G2,G1,x,y,具体分析思路,在,y,轴方向上：没有发生位移、,没有加速度。,而 正方向有力,F2,；负方向有力,G2,。,则,F,合,=0,在,X,轴方向上：发生了位移、有加速度。,即,F,合,0,=,ma,故,F,合,=G1,F1=ma,解题过程,已知,:V=2m/s,S=60m,t,=5s,=30,m=75,求：滑雪人受到的阻力,解,：因为人沿斜面下滑，则在斜面方向有：,S=V,0,t,+,1,/,2,at,2,则,a,=2(,s-,V,0,t,),/t,2,=4,m,/s,2,滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律,F,合,=G,1,F,1,=ma,求得,F,1,=,G,1,ma,=,mgsin,ma,=,67.5,N,故其所受阻力为,67.5,牛顿,巩固训练：如图所示，质量,m=2Kg,的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角,37,0,的斜向上的拉力,F,作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知,sin37,0,=0.6,cos37,0,=0.8,取,g=10m/s,2,，,第,5s,末的速度为,20m/s,求拉力,F,的大小。,问：,a.,本题属于那一类动力学问题？,b.,物体应作什么运动？,解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受,3,个 力，受力示意图如图所示,小车由静止开始加速度前进，,有,水平方向有：,处理第二类问题的基本方法,A,、,根据物体 的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度,B,、,对物体进行受力分析并画出力的示意图,C,、,根据牛顿第二定律求出合力,D,、,结合物体受力分析求出所求受力情况,小结：,本节课我们主要学习了用运用牛顿运动定律解决两类问题，一类是：已知受力求运动；一类是：已知运动求受力。其中加速度作为求解这两类动力学问题的桥梁。,如图所示，质量,m=2Kg,的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数,0.25,。,现对物体施加与水平方向夹角,37,0,的斜向上的拉力,F,的作用，使物体向右做匀加速直线运动，运动,9S,后撤去拉力，又经过,10S,物体刚好停止运动，已知,sin37,0,=0.6,cos37,0,=0.8,取,g=10m/s,2,，,求力,F,的大小。,