高中物理 第四章 第六节 用牛顿运动定律解决问题一课件 新人教版必修1.ppt

牛顿定律应用 一 一 牛顿第二定律 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 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 2 公式 F ma 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 2 公式 F ma注意 1 矢量性 2 瞬时性 3 同体性 二 运动学公式 二 运动学公式 速度公式 v v0 at位移公式 x v0t at2 2导出公式 v2 v02 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 2 物体所受的合力如何 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 1 物体的受力情况如何 受力分析如图示 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 F f 方向与拉力F方向相同 问题 1 物体的受力情况如何 受力分析如图示 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 F f 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 问题 1 物体的受力情况如何 受力分析如图示 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 F f 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v0和时间t 要求末速度vt和位移x 还差加速度a 问题 4 如何求加速度 5 本题的解题思路如何 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 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 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 解 物体受力如图 由图知 F合 F f ma 4s末的速度 4s内的位移 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 1 已知物体的受力情况 求物体的运动情况 三 动力学的两类基本问题 变式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动摩擦因素0 2 求物体4s末的速度和4s内发生的位移 变式2 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 F1 Fcos F2 Fsin 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin F2 Fsin F1 Fcos f G F N 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin F2 Fsin F1 Fcos f G F N 建立直角坐标系 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin F2 Fsin F1 Fcos f G F N X 建立直角坐标系 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin F2 Fsin F1 Fcos f G F N Y X 建立直角坐标系 水平方向 F合 F1 f Fcos f ma竖直方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at X方向 F合 F1 f Fcos f maY方向 N G F2 G Fsin f Nvt v0 at G F N f F1 Fcos F2 Fsin F2 Fsin F1 Fcos f G F N Y X 建立直角坐标系 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 30 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 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 30 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 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求滑雪人受到的阻力 解 根据运动学公式代入已知量得 a 4m s2对人进行受力分析 建立坐标系 根据牛顿第二定律F ma 得 mgsin F阻 ma即 F阻 mgsin ma代入数值得 F阻 67 5N即 滑雪人受到的阻力是67 5N 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 1 已知物体的受力情况 求物体的运动情况 2 已知物体的运动情况 求物体的受力情况 三 动力学的两类基本问题 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 1 已知物体的受力情况 求物体的运动情况 2 已知物体的运动情况 求物体的受力情况 三 动力学的两类基本问题 更上一层 上题中 如果忽略空气阻力作用 求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大 更上一层 上题中 如果忽略空气阻力作用 求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大 0 1如果坡长只有60m 下端是水平雪面 动摩擦因数不变 滑雪者在水平面上还能滑多远 更上一层 上题中 如果忽略空气阻力作用 求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大 0 1如果坡长只有60m 下端是水平雪面 滑雪者在水平面上还能滑多远 242m 四 动力学问题的求解 1 基本思路 加速度a是联系力和运动的桥梁 物体受力分析 从受力确定运动 所求量 从运动确定受力 所求量 牛顿第二定律 运动学公式 加速度a 物体运动分析 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 练习1 如图所示 质量为m的人站在自动扶梯上 人鞋与梯的动摩擦因数为 扶梯倾角为 若人随扶梯一起以加速度a向上运动 梯对人的支持力N和摩擦力f分别为 A N masin B N m g asin C f mgD f macos 2 质量为10kg的物体在倾角为37 的斜面底部受一个沿斜面向上的力F 100N作用 由静止开始运动 2s内物体在斜面上移动了4m 2s末撤去力F 求F撤去后 经过多长时间物体返回斜面底部 g 10m s2 F G G G F F F N N N f