高一物理用牛顿定律解决问题.ppt

6、用牛顿第二定律解决问题（一）,动力学的两类基本问题,受力情况,运动情况,a,牛顿第二定律,运动学公式,牛顿运动定律解题的基本思路：先要对确定的研究对象进行受力、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚；然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。,例1:一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.21。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移？,一、从受力确定运动情况,确定研究对象，对物体进行受力分析,由物体受力分析得：F合=F1F2=（6.44.2）N=2.2N由牛顿第二定律求解物体加速度根据牛顿第二定律：F合=ma，得：a=F合/m=2.2/2m/s2=1.1m/s2根据运动学公式求解速度与位移由：vt=at，得：vt=1.14m/s=4.4m/s由：得：,总结1：由受力求解运动情况的基本步骤：1、确定研究对象，进行受力和运动分析；2、根据力的合成和分解的方法，求合力（大小方向）,受三力（或以上）一般用正交分解法；3、由牛顿第二定律列方程，求加速度；4、结合给定的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量,牛顿第二定律的应用正交分解法解题牛顿第二定律的正交分解法解题：物体受三个或三个以上的不同方向力的作用时，一般都要用到正交分解法。坐标系的建立原则：加速度尽量放在坐标轴上未知量放在坐标轴上尽量多的力在坐标轴上总之，怎样方便就怎样建坐标系。牛顿第二定律的正交表示：x合=max，y合=may,小试牛刀,如图所示：在水平方向运动的小车内用轻绳悬吊的小球向后偏离竖直方向角后相对小车静止，某时刻小车的速度为v,求小车速度变为2v所需的时间t以及这段时间内小车的位移x。,隐含条件摩擦力的多变性,如图所示，有一质量为m的物体在某时刻轻放在以v=4m/s匀速向右运动的传送带上A端，A、B相距12m,已知动摩擦因数为=0.1，求物体从A滑至B端所需时间t。（写在作业本上）,例2：一个质量为75kg的人，以2m/s的处速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30o，在5s内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,二、从运动情况确定受力,解对人受力分析如图所示，建立直接坐标系，将重力G分解：设人的加速度为a，由运动学公式得:可解得代入已知数值可得a=4m/s2根据牛顿第二定律得：X轴上:mgsin-f阻=ma代入数据可解得：f阻=67.5N方向沿斜面向上,例3：如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为。,解：设A物体的质量为mA对物体A进行受力分析如图所示，建立直角坐标系，由牛顿第二定律得：X轴：F1=mAaY轴：F2=mAg又因F2=F1联立以上方程得：=g/a,例3：如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为。,变式）如图沿水平方向匀加速运动的车厢内，一细线悬挂一质量为m的小球，细线偏离竖直方向角恰好相对车厢静止，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为（写在作业本上）,例4：用倾角=30的传送带传送m=0.5kg的物体，物体与传送带间无滑动，求在下述情况下物体所受摩擦力；（）传送带静止；（）传送带以v=3ms的速度匀速向上运动；（）传送带以a=2ms加速度匀加速向下运动。,解：物体的受力分析如图所示。（）传送带静止：物体受沿斜面向上的摩擦力设为f，由物体处于平衡状态得：x轴：f-mgsin即f=mgsin=0.59.80.5N2.45N方向沿斜面向上（）传送带匀速斜向上时，物体受沿斜面向上的摩擦力设为f，物体处于平衡状态，同理：f=2.45N方向沿斜面向上（）传送带加速斜向下时：设摩擦力沿斜面向下为f，由牛顿第二定律得：f+mgsin=ma，代入数据解得f=-1.5N负号说明f方向沿斜面向上。,（1）牛顿运动定律分析问题的一般方法（2）学习物体受力分析的方法（正交分解）及学会做一般题目。,小结：,作业布置,1、总结题型和方法2、抄题1、2;,1、如图所示，有一质量为m的物体在某时刻轻放在以v=4m/s匀速向右运动(g=10m/s2答案t=5s)的传送带上A端，A、B相距12m,已知动摩擦因数为=0.1，求物体从A滑至B端所需时间t。,2、变式）如图沿水