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2019-2020年人教版必修一4.6用牛顿定律解决问题(一)WORD教案2运用牛顿运动定律解题,关键是分析清楚:什么物体,在什么力作用下,对什么参考系,做什么运动。1.什么物体“什么物体”指选取研究对象,直接关系到能否顺利解题。因此应灵活运用整体法与隔离法,一般情况下,如果要求系统的外力,应先用整体法再用隔离法。例1、如图所示,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,则A对B的作用力大小为_.解:A和B一起做加速运动,可看作一个系统,A对B的作用力为系统内力. 对A、B系统(整体法):F-mg=(2m+m)a (1)对B(隔离法):F1-mg=ma(2)由(1)式解出a,代入(2)式得F1=(F+2mg)/3 另:若已知A对B的作用力为F1,其它条件不变,求水平推力F的大小,此时要求的是系统的外力。对B(隔离法):F1-mg=ma (1) 对A、B系统(整体法):F-mg=(2m+m)a (2)由(1)式解出a,代入(2)式得 F1=(F+2mg)/3 2.在什么力作用下“在什么力作用下”指受力分析,把研究对象隔离开来,分析周围物体施加给研究对象的力,受力分析时应注意既不能多一个力,也不能少一个力。例2、一质量为m的物块放在倾角为的光滑的斜面上,如图所示,欲使物块相对静止于斜面上,斜面应以多大的加速度水平向左运动?解:隔离物块m进行受力分析,如图所示。在x轴方向根据牛顿第二定律得:Nsin=ma (1)在Y轴方向根据平衡条件得:Ncos=mg (2)联解(1)(2)两式得:a=gtan3.对什么参考系“对什么参考系”指参考系的选取,选择不同的参考系来观察同一个运动,观察的结果会有不同。分析物体的运动时,一般选取地面或相对地面静止的物体为参考系比较方便,这样的参考系称为惯性系。若选取相对地面变速运动的物体为参考系,这样的参考系称为非惯性系。在例2中,物块m相对地面这个参考系,它与光滑的斜面一起做匀加速运动,若选取光滑的斜面作为参考系,即非惯性系,物块m应静止,在非惯性系中,必须引入一个假想的惯性力,牛顿第二定律才适用。4.做什么运动“做什么运动”指分析研究对象的运动情况。例3、一水平传送带长为20m,以2m/s的速度做匀速运动,已知某物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则从把该物体由静止放到传送带的一端开始,至达到另一端所需时间为多少?(g=10m/s2)解:把物体由静止放到传送带一端,物体在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,直到其速度达到与传送带速度相等,然后与传送带一起以2m/s的速度做匀速运动。v=at1 (1) , a=g (2)联立求解(1)(2)两式得:t1=2(s)物体由传送带一端开始,经过2s达到与传送带速度相等,此时对地位移为s1 =vt1/2=2(m) 因此物体匀速运动的时间t2=(20-2)/2=9(s) 物体由静止放到传送带的一端开始,至达到另一端所需时间为t=t1+t2=11(s)。
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