4.6-用牛顿运动定律

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,*,新课标资源网,老师都说好!,4.6 用牛顿运动定律,解决问题(一),一、牛顿第二定律,1、内容：,物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质量成反比;加速度方向跟合力方向相同。,复习：,2、公式:,F=ma,注意：,（1）同时性,（2）同向性,二、运动学公式,速度公式：,v=v,o,+at,位移公式：x=v,o,t+at,2,/2,导出公式：v,t,2,v,o,2,=2ax,学习目标：,1.知识与技能：,进一步理解牛顿第二定律的内容、公式和意义；,掌握应用牛顿第二定律解决两类力学问题的基本方法。,培养学生的审题能力、分析综合能力及语言表达能力等。,2.过程与方法：,通过例题分析、讨论、总结、归纳出应用牛顿定律解决两类力学问题的基本方法及一般步骤。,通过对比的方法，分析归纳出两类（或更多）问题之间存在的联系与区别以及解决问题的一般方法。,学习重点：通过两个实例探究应用牛顿定律解决问题的基本方法和一般步骤。,学习难点：探究应用牛顿定律解决问题的基本方法。,例1.,一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。,问题：,1.物体的受力情况如何？,受力分析如图示：,G,F,N,f,2.物体所受的合力如何？,竖直方向：,合力为零，加速度为零,。,水平方向：,大小：,F,合,=Ff；方向与拉力F方向相同,3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,已知初速度V,O,和时间t，要求末速度V,t,和位移,还差加速度a。,=O,t=4s,t,=?,=?,解：物体受力如图,由图知：F,合,=Ff=ma,a=,4s末的速度,4s内的位移,G,F,N,f,O,4.如何求加速度？,借助于牛顿第二定律F,合,=ma，利用合力来求加速度。,5.本题的解题思路如何？,先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。,一、,从受力确定运动情况,已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。,处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况,求合力,，据牛顿第二定律,求加速度,，再用运动学公式,求所求量,(运动学量)。,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,变式:如果物体与地面的动摩擦因数为0.2，其他条件不变。其结果如何？,情境一,情境一,简 化,能力提升：,一木箱质量为,m,，与水平地面间的动摩擦因数为,，现用斜向右下方与水平方向成,角的力,F,推木箱，求经过,t,秒时木箱的速度。,G,F,N,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,Y,X,建立直角坐标系,X方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma,Y方向：N=G+F2=G+Fsin,f=N,Vt=V0+at,情境二,思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F,合,=ma求滑水人受到的阻力。,解：,第一步求a,因为V,0,=2m/s，s=60m，t=5s,据公式,求得a=4m/s,2,一个滑水的人，质量m=75Kg，以v,0,=2m/s的初速度沿滑坡匀加速滑下，滑坡的倾角=30,o,，在 t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑水人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,2,0,2,1,at,t,V,+,=,人,)30,o,f,G,G,1,G,2,y,x,a,第二步求F,合,、阻力,要对人进行受力分析画受力图，,人,)30,o,f,G,G,1,G,2,y,x,a,第二步求F,合,、阻力,要对人进行受力分析画受力图,所以：F,合,=ma=300Nx轴方向：F,合,=G,1,f,y轴方向：F,1,G,2,=0滑雪人所受的阻力 f=G,1,F,合,=mgsin F,合,=67.5N,解：根据运动学公式：x,v,0,t at,2,得：,代入已知量得：a4m/s,2,对人进行受力分析，建立坐标系，,根据牛顿第二定律Fma，得：,mgsinF,阻,ma,即：F,阻,mgsinma,代入数值得：F,阻,67.5N,即：滑雪人受到的阻力是67.5N。,1,2,a,2（x,v,0,t）,t,2,二、从运动情况确定受力,已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。,处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式,求加速度,，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程,求所求量,(力)。,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,变式：上题中如果忽略空气阻力作用，求滑水板与滑面间动摩擦因数多大?,一、,从受力确定运动情况,二、从运动情况确定受力,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,动力学的两类基本问题,物体运动分析,物体受力分析,运动学,公 式,牛顿第,二定律,加速度,a,从受力确定运动,从运动确定受力,1.基本思路:,加速度,a,是联系力和运动的桥梁,所求量,所求量,动力学问题的求解,2,.解题步骤,：,(1),确定,研究,对象,；,(2),分析受力,情况,和运动,情况，,画示意图,(受力和运动过程)；,(3)用牛顿第二定律或运动学公式,求加速度,；,(4)用运动学公式或牛顿第二定律,求所求量,。,动力学问题的求解,练习题：1、质量为3kg的质点，做匀变速直线运动的加速度为0.5m/s2,则该质点所受到的合外力大小为 （）,A,、,1,5N B,、,3N C,、,4.5N D,、,7.5N,2、一辆质量为m=1000kg的汽车，经过10s由静止匀加速到30m/s后，关闭油门并刹车，设汽车刹车所受阻力为车重的0.5倍，则下列选项中正确的有 （）,A、汽车在前10s内的加速度大小为3m/s2.B、汽车在前10s内的加速度大小为10m/s2.,C、汽车在前10s内的加速度大小为5m/s2.C、汽车在前10s内的加速度大小为12m/s2.,3、,质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：,（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？,（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？,（3）物体总共通过多大位移？（g取10m/s,2,）,（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m,练习：,4、,一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑，初速度是零，经过5.0 s的时间,滑下的路程是10m,斜面的夹角是30,0,，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s,2,),【答案】,=,0.48,内容总结,4.6 用牛顿运动定律。1、内容：物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质量成反比。加速度方向跟合力方向相同。培养学生的审题能力、分析综合能力及语言表达能力等。通过例题分析、讨论、总结、归纳出应用牛顿定律解决两类力学问题的基本方法及一般步骤。通过对比的方法，分析归纳出两类（或更多）问题之间存在的联系与区别以及解决问题的一般方法。学习重点：通过两个实例探究应用牛顿定律解决问题的基本方法和一般步骤。学习难点：探究应用牛顿定律解决问题的基本方法。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。合力为零，加速度为零。大小：F合=Ff。方向与拉力F方向相同。已知初速度VO和时间t，要求末速度Vt和位移,还差加速度a。由图知：F合=Ff=ma。先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量),