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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,*,用牛顿运动定律,解决问题,(,一,),一、牛顿其次定律,1、内容：,物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比;加速度的方向跟作用力的方向一样。,复习：,2,、公式,:,F=ma,留意：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,2,v,o,2,=2ax,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对右运动，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.物体的受力状况如何？,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方向一样,3.物体的运动状况中哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,初速度VO和时间t，要求末速度Vt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,=F,f=ma,a=,4s,末的速度,4s,内的位移,G,F,N,f,O,4.,如何求加速度？,借助于牛顿其次定律F合=ma，利用合力来求加速度。,5.此题的解题思路如何？,先受力分析求出合力，再用牛顿其次定律求出加速度，最终用运动学公式求解。,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对右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,思考:假设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？,G,F,N,f,O,一、从受力确定运动状况,物体受力状况确定运动状况，指的是在受力状况的条件下，要求推断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。,处理这类问题的根本思路是：先分析物体受力状况求合力，据牛顿其次定律求加速度，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,练习：,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,s,时木箱的速度。,水平 方向：,F,合,=F,1,-f=Fcos -f=ma,竖直方向：,N=G+F,2,=G+Fsin,f=N,V,t,=V,0,+at,G,F,N,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,G,F,N,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,建立直角坐标系,X,Y,X,方向：,F,合,=F,1,-f=Fcos -f=ma,Y,方向：,N=G+F,2,=G+Fsin,f=N,V,t,=V,0,+at,解题过程,解:对物体,受力分析如图.建立如下图坐标系.,依据牛顿其次定律.得,F合=F-f=ma,得,a=(6.4-4.2)/2=1.1m/s2,由v=at，得,vt=1.14m/s=4.4m/s,由X=at2，得,x=1.142=8.8m,2,1,2,1,N,G,F,f,思路：运动状况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿其次定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。,解：第一步求a,由于V0=2m/s，x=60m，t=5s,据公式,求得a=4m/s2,例2.一个滑雪的人，质量m=75Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角=30o，在 t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪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,其次步求F合、阻力,要对人进展受力分析画受力图，,其次步求F合、阻力,要对人进展受力分析画受力图,所以：,F,合,=ma=300Nx,轴方向：,F,合,=G,1,f,y,轴方向：,N,G,2,=0,滑雪人所受的阻力,f=G,1,F,合,=mgsin,F,合,=67.5N,y,x,G,G,1,G,2,N,f,)30,解：依据运动学公式：xv0t at2 得：,代入量得：a4m/s2,对人进展受力分析，建立坐标系，,依据牛顿其次定律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、从运动状况确定受力,物体运动状况确定受力状况，指的是在运动状况知道三个运动学量的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量如动摩擦因数等。,处理这类问题的根本思路是：先分析物体的运动状况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力状况的根底上，用牛顿其次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,上题中假设无视空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?,假设坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？,假设下坡后马上滑上一个300的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？,更上一层,：,一、从受力确定运动状况,二、从运动状况确定受力,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,动力学的两类根本问题,加速度,a,是联系力和运动的桥梁,牛顿其次定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at,x=v0t+at2/2,v2v02=2ax等)中，均包含有一个共同的物理量加速度a。,由物体的受力状况，用牛顿其次定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿其次定律便可确定物体的受力状况。,可见，无论是哪种状况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的根本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。,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.根本思路: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)确定争论对象；,(2)分析受力状况和运动状况，画示意,图(受力和运动过程)；,(3)用牛顿其次定律或运动学公式 求加,速度；,(4)用运动学公式或牛顿其次定律 求所,求量。,动力学问题的求解,【练习1】质量为40kg的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开头经过16m时,速度为16 m/s,求物体受到的阻力是多少?,F,【,答案,】,80N,【,练习,2】,用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动,弹簧秤的示数是,0.40N.,然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动,测得加速度是,0.85 m/s,2,弹簧秤的示数是,2.10N,。这个物体的质量是多大,?,【,答案,】,m,=2 kg,【,练习,3】,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,练习：,蹦床是运发动在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运开工程，一个质量为60kg的运发动，从离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0高处。运发动与网接触的时间为1.2，假设把在这段时间内网对运发动的作用力当作恒力处理，求此力的大小g取10m/s2。,F=1.5103N,质量为20kg的物体假设用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：,1假设改用50N拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它，使物体由静止动身在水平面上前进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/s2,12.3ms 20 34.95m,练习：,再见,
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