高中物理6 用牛顿运动定律解决问题(一) 课件新人教必修1.ppt
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1、4.6 4.6 用牛顿运动定律用牛顿运动定律解决问题解决问题(一一)2021/8/11 星期三1一、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、内容:物体的加速度跟所受合力成正比成正比,跟物体质量成反比跟物体质量成反比;加加速度方向跟合力方向相同。速度方向跟合力方向相同。复习:复习:2、公式、公式:F=ma注意:(注意:(1)同时性)同时性 (2)同向性)同向性2021/8/11 星期三2二、运动学公式二、运动学公式速度公式速度公式 :v=vo+at位移公式:位移公式:x=vot+at2/2导出公式:导出公式:vt 2 vo 2=2ax2021/8/11 星期三3例例1.一个
2、静止在水平面上的物体,质量一个静止在水平面上的物体,质量是是2kg,在,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面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向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力为力为4.2N。求物体。求物体4s末的速度和末的速度和4s内发生内发生的位移。的位移。问题:问题:1.物体的受力情况如何?物体的受力情况如何?受力分析如图示:受力分析如图示:GFNf2.物体所受的合力如何?物体所受的合力如何?竖直方向:竖直方向:合力为零,加速度为零。合力为零,加速度为零。水平方向:水平方向:大小:大小:F合合=Ff;方向与拉力;方向与拉力F方向相同方向相同3.物体的运动情况中
3、已知哪些量?要求末速度和位移,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?还差什么量?已知初速度已知初速度VO和时间和时间t,要求末速度要求末速度Vt和位移和位移,还还差加速度差加速度a。=O t=4s t=?=?2021/8/11 星期三4解:物体受力如图由图知:F合=Ff=ma a=4s末的速度末的速度4s内的位移内的位移GFNfO4.如何求加速度?如何求加速度?借助于牛顿第二定律借助于牛顿第二定律F合合=ma,利用合力来求加速度。,利用合力来求加速度。5.本题的解题思路如何?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,先受力分析求出合力,再用牛顿第二
4、定律求出加速度,最后用运动学公式求解。最后用运动学公式求解。2021/8/11 星期三5例例1.一个静止在水平地面上的物体一个静止在水平地面上的物体,质量是质量是2Kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体。求物体在在4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移。内发生的位移。思考思考:如果物体与地面的动摩擦因数为如果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?其他条件不变。其结果如何?GFNfO2021/8/11 星期三6一、一、从受力确定运动情况从受力确定运动情况 已知物体
5、受力情况确定运动情况,指的是已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。运动状态或求出物体的速度、位移等。处理这类问题的基本思路是:先分析物体处理这类问题的基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量再用运动学公式求所求量(运动学量运动学量)。物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律二定律
6、物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况2021/8/11 星期三7练练习习:一一木木箱箱质质量量为为m,与与水水平平地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为,现现用用斜斜向向右右下下方方与与水水平平方方向向成成角的力角的力F推木箱,求经过推木箱,求经过t秒时木箱的速度。秒时木箱的速度。水平 方向:F合=F1-f=Fcos -f=ma竖直方向:N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+atGFNfF1=FCosF2=FSinGFNfF1=FCosF2=FSin建立直角坐标系建立直角坐标系XYX方向:F合=F1-f=Fcos -f=maY方向:N=G+F2=G+Fsin f=N V
7、t=V0+at2021/8/11 星期三8思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度思路: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再利用牛顿第二定律F合合=ma求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻力。解:第一步求a因为V0=2m/s,s=60m,t=5s据公式求得a=4m/s2例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人,质质量量m=75Kg,以以v0=2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下,山山坡坡的的倾倾角角=30o,在在 t=5s的的时时间间内内滑滑下下的的路路程程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。2021
8、attV+=2021/8/11 星期三9人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要对人进行受力分析画受力图,要对人进行受力分析画受力图,2021/8/11 星期三10人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要对人进行受力分析画受力要对人进行受力分析画受力图图所以:所以:F合合=ma=300Nx轴方向:轴方向:F合合=G1f y轴方向:轴方向:F1G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 f=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5N2021/8/11 星期三11解:解:根据运动学公式:根据运动学公式:x xv0tv0t at2 at2 得:得:
9、代入已知量得:代入已知量得:a a4m/s24m/s2 对人进行受力分析,建立坐标系,对人进行受力分析,建立坐标系,根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F Fmama,得:,得:mgsinmgsinF F阻阻mama 即:即:F F阻阻mgsinmgsinmama 代入数值得:代入数值得:F F阻阻67.5N67.5N即:滑雪人受到的阻力是即:滑雪人受到的阻力是67.5N67.5N。12a a2(xv0t)t22021/8/11 星期三12二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体所受的力或者相关物理量
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