高中物理 牛顿运动定律应用课件新人教版必修1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,牛顿运动定律的应用(一）,一、动力学的两类基本问题,1,已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况,处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度也就是确定了物体的运动情况,2已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况,处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况,二、动力学问题的求解,1,基本思路,牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键,*求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：,运动学基本公式,物体的运动情况,物体的受力情况,牛顿第二定律,加速度,2、应用牛顿运动定律解题的一般步骤：,1、明确研究,对象,和研究,过程,2、画图分析研究对象的受力和运动情况；（,画图很重要，要养成习惯,）,3、进行必要的力的合成和分解,并注意选定,正方向,4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；,5、对解的合理性进行讨论,例1,：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。,三、例题讲解,解：物体的受力如图所示：,4s内的位移,F,N,G,f,a,（正）,由图知：,F,合,=F-f=6.4N-4.2N=2.2N,由牛顿第二定律：,4s末的速度,由运动学公式：,例2,：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦,因数为,0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成=37,0,角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s,2,求：,（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小,（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？,F,解：加速阶段：物体m受力如图，建立图示直角坐标系,把F分解为F,1,、F,2,（如图）,则：F,1,=Fsin37,0,=3N,F,2,=Fcos30,0,=4N,N,1,G,f,1,F,F,1,F,2,x,y,由牛顿第二定律，得：,水平方向：F,2,-f,1,=ma,1,竖直方向：F,1,+N,1,-G=0 ,又 f,1,=N,1,由得：,减速阶段：物体m受力如图，,以运动方向为正方向,由牛顿第二定律得：-f,2,=mg=ma,2,故 a,2,=-g=-0.210m/s,2,=-2m/s,2,G,N,2,f,2,a,V（,正,）,又v=a,1,t,1,=0.34m/s=1.2m/s，v,t,=0,由运动学公式v,t,2,-v,0,2,=2as,2，,得：,物体的滑行距离,例3:一个滑雪的人，质量m=75kg，以V,0,=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角=30,0,，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。,解：对人进行受力分析画受力图，如下,因为：V,0,=2m/s，x=60m，t=5s,取沿钭面向下方向为正,G,2,G,1,mg,N,f,则：根据运动学公式：,求得a=4m/s2,再由牛顿第二定律可得：,例4：,质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。,解：火车的运动情况和受力情况如图所示,加速阶段：v,0,=0,v,t,=54km/h=15m/s,s,1,=225m,S,1,=225m,V,0,=0,S,2,=125m,V,1,=15m/s,V,3,=0,F,N,G,f,G,N,f,a(,正,）,加速运动,a,减速运动,V（,正,）,由运动学公式：,由牛顿第二定律得：,减速阶段：,以运动方向为正方向,v,2,=54km/h=15m/s，s,2,=125m，v,3,=0,故,由牛顿第二定律得：-f=ma,2,故阻力大小f=-ma,2,=-10,5,(-0.9)N=910,4,N,因此牵引力,F=f+ma,1,=（910,4,+510,4,）N=1.410,5,N,例5、木块质量为8kg，放在水平地面上，在2N的水平恒力作用下从静止开始运动，经5s，位移为2.5m。求,（1）木块运动的加速度,（2）摩擦力的大小,（3）若拉力作用10s后撤去，木块还能滑行多远？,例6,.质量为,m,2kg的小物块以v,0,=8m/s的初速度沿斜面向上滑动，如图所示。已知斜面的倾角,37，物块与斜面间的动摩擦因数,0.25，斜面足够长，求：2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度,