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,欢迎进入物理课堂,第六节用牛顿运动定律解决问题（一）,学习目标：1.进一步学习分析物体的受力情况，达到能结合物体的运动情况进行受力分析2掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法3会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题重点难点：1.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析2用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题易错问题：对物体进行受力分析时，往往出现遗漏、虚构、重复的现象,一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的，再通过就可以确定物体的运动情况,基础知识梳理,加速度,运动学的规律,二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的，再根据确定物体所受的力说明(1)牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况或受力情况联系起来(2)在动力学的两类问题中，都涉及到加速度，因此加速度在解决动力学问题中起到了关键作用,加速度,牛顿第二定律,一、对动力学问题的分析思路1两类基本问题,核心要点突破,1加速度在两类动力学问题中起到了桥梁或通道的作用2确定运动情况主要指确定描述运动的几个物理量，如x、v、t等,2解决动力学问题的一般步骤(1)确定研究对象(2)对研究对象进行正确的受力分析和运动情况的分析(3)根据牛顿第二定律或运动学公式列方程求加速度(4)根据加速度分析判断物体的运动情况或受力情况,(5)通过解方程得出的结果不一定都符合物理事实，所以解题的最后一步就是对结果进行讨论，检验结果的合理性对物体的受力情况和运动情况有时我们不能完全确定，这就要根据已知的受力情况及运动情况列方程求解，从而进一步确定未知的受力情况及运动情况,三、连接体问题及处理方法1连接体：指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆联系在一起的物体组,2处理连接体问题的常用方法(1)整体法：若连接物具有相同的加速度，可以把连接体看成一个整体作为研究对象，在进行受力分析时，要注意区分内力和外力采用整体法时只分析外力，不分析内力如图461所示，置于光滑水平面上的两个物体m和M，用轻绳连接，绳与水平方向的夹角为，在M上施一水平力F1，求两物体运动的加速度可把m和M为整体作为研究对象，有F1(Mm)a，a.,图461,以整体为对象来求解，可以不考虑系统中物体之间内在的作用力(如上例中绳的作用)，列方程简单，求解容易,(2)隔离法：把研究的物体从周围物体中隔离出来，单独进行分析，从而求解物体之间的相互作用力，如图461中，若要求绳的拉力，就必须将m(或M)隔离出来，单独进行研究，这时绳的拉力F对m来说是外力，则：,1处理连接体问题时，往往整体法和隔离法相互配合使用如求两物体之间的相互作用力时，可先用整体法求a，再隔离其中一物体，求相互作用力2用整体法求解问题时，各物体的加速度的大小和方向均应相同，如加速度大小相同而方向不同时，要用隔离法求解,如图462，有一水平传送带以10m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送16m的距离所需时间为多少？(取g10m/s2),课堂互动讲练,图462,【思路点拨】首先对物体进行受力分析，求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后由运动学公式求出时间,图463,【解析】以传送带上轻放的物体为研究对象，如图463在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v00的匀加速运动据牛顿第二定律有水平方向：Ffma竖直方向：FNmg0FfFN由式解得a5m/s2.,设经时间t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式vtv0at1解得t12s，时间t1内物体的位移,物体位移为10m时，物体的速度与传送带的速度相同，物体在2s后不受摩擦力，开始做匀速运动,x2v2t2，v210m/s，而x2xx1(1610)m6m，所以t20.6s，则传送16m所需时间为tt1t22.6s.【答案】2.6s【方法总结】对物体进行正确的受力分析是解决问题的前提，要注意动态分析物体受力的情况，随速度的变化，物体受力可能发生变化，其运动性质也将随之改变,1(2010年玉溪高一检测)如图464所示，水平地面上放置一个质量为m10kg的物体，在与水平方向成37角的斜向右上方的拉力F100N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.5.求：5s末物体的速度大小和5s内物体的位移(sin370.6，cos370.8，g10m/s2),图464,解析：以物体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得：水平方向：FcosFfma竖直方向：FNFsinmg0FfFN联立得：a6m/s2，5s末的速度为：vat65m/s30m/s,答案：30m/s75m,如图465所示，中国选手何雯娜在2008年北京奥运会女子蹦床项目的比赛中摘取金牌，已知何雯娜的体重为49kg，设她从3.2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2s，离开蹦床后上升的高度为5m，试求她对蹦床的平均作用力？(g取10m/s2),图465,【解析】当她从3.2m高处下落到与蹦床接触的过程中做自由落体运动，由运动学公式v22gx得，她接触蹦床时的速度大小为,解得蹦床对她的平均作用力F1225N，方向竖直向上,【答案】1225N方向竖直向上,【方法总结】解决此类问题的基本思路是：根据物体的运动情况确定加速度确定合力确定物体的受力,2一个蒸气球，质量为200kg，系一根绳子使它静止不动，且绳子竖直，如图466所示当割断绳子后，气球以2m/s2的加速度匀加速上升，求割断绳子前绳子的拉力为多大？,图466,解析：以气球为研究对象，绳断前，气球静止，故所受重力G、空气浮力F1、绳的拉力F2三力平衡：即GF2F1,绳断后，气球在空气浮力F1和重力G的作用下匀加速上升，由牛顿第二定律得：F1Gma已知a2m/s2所以F1Gma2400N，F2F1G400N.,答案：400N,在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为，若用水平推力F作用于物体A，使A、B一起向前运动，如图467所示，求两物体间的相互作用力为多大,图467,【思路点拨】由于两物体相互接触，在水平推力F的作用下做加速度相同的匀加速直线运动，因此可以先将两个物体看做一个整体，求出加速度a，再隔离物体A或B求相互作用力,【解析】以A、B为研究对象，对其受力分析如图468所示，由牛顿第二定律可得：F(m1m2)g(m1m2)a,图468,再以B为研究对象，其受力如图469所示，由牛顿第二定律可得F1F2阻m2a,图469,3如图4610所示，质量为m的物块放在倾角为的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F，要使物体相对斜面静止，力F应多大？,图4610,解析：取物块为研究对象，其受力情况为：重力mg、支持力FN，如图所示，由牛顿第二定律知：x轴方向：FNsinmay轴方向：FNcosmg则有：mgtanma故agtan取整体为研究对象，由牛顿第二定律知：F(Mm)a(Mm)gtan.,答案：(Mm)gtan,随堂达标自测,课时活页训练,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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