高一物理课件：4.6 用牛顿运动定律解决问题（一） （人教版必修1）

1、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。,读教材填要点,1牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律确定了 和 的关系，使我们能够把物体的 与 联系起来。 2从受力确定运动情况 已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的 ，再通过 确定物体的运动情况。,运动,力,运动情况,受力情况,运动学的规律,加速度,3从运动情况确定受力 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。,加速度,牛顿第二定律,试身手夯基础,1物体受10 N的水平拉力作用

2、，恰能沿水平面匀速运 动，当撤去这个拉力后，物体将 () A匀速运动 B立即停止运动 C产生加速度，做匀减速运动 D产生加速度，做匀加速运动,解析：物体受10 N的水平拉力做匀速运动，合外力为零，因此摩擦力为10 N，当10 N的水平拉力去掉后，由于惯性，物体继续向前运动。且受到10 N的摩擦阻力作用，所以，物体立刻产生加速度，做匀减速运动，C选项正确。 答案：C,2质量为m的物体，放在粗糙的水平地面上，受到一 个水平方向的恒力F的作用而运动，在运动中，物体加速度a的大小() A和物体的运动速度有关 B和物体跟地面间的动摩擦因数无关 C和物体运动的时间无关 D和恒力F成正比,答案：C,图 46

3、1,3如图461所示，木块A与B用一轻弹 簧相连，竖直放在木板C上，三者静置于地面上，它们的质量之比是123，设所有接触面都光滑。当沿水平方向迅速抽出木板C的瞬间，A和B的加速度分别是aA_，aB_。,答案：01.5g,1解题思路,2解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图。 (2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。 (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。 (4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等。,名师点睛 (1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。 (2)若物

4、体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正确应用正交分解法求加速度。,图 462,1如图462所示，放置于水 平地面质量是10 kg的物体，在与水 平方向成37角的斜向右上方的拉力 F100 N的作用下，由静止开始沿 水平地面做直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，试求：(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2) (1)5 s末物体的速度大小和5 s内物体的位移。 (2)拉力F多大时物体可以做匀速直线运动？,解析(1)以物体为研究对象 进行受力分析，建立直角坐标系如 图所示，根据牛顿第二定律有 x方向：Fcos 37Ffma y

5、方向：Fsin 37FNmg0 又FfFN 联立解得a6 m/s2 5 s末物体的速度大小为vat65 m/s30 m/s,答案(1)30 m/s75 m(2)45.5 N,物体的运动情况是由物体的受力情况及物体运动的初始状态共同决定的。而加速度是联系力与运动的桥梁。,2解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。 (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 (3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。 (4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。,名师点睛 (1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方

6、向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。 (2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力。,2质量为2.75 t的汽车，在2 900 N的牵引力的作用下，由静止开上一个山坡。沿山坡每前进1 m，升高0.05 m。汽车前进100 m时，速度达到36 km/h。汽车受到哪几个力的作用？画出力的示意图。汽车做什么运动？加速度有多大，方向如何？求汽车在前进中所受的摩擦力。(g取10 m/s2),审题指导解答本题需要把握以下两点： (1)根据已知明确sin 。 (2)根据运动学确定a进而求F合及Ff。,解析本题先由运动学方程求出加速度的大小和

7、方向。再把重力分解为沿斜面方向的分力mgsin 和垂直斜面方向的分力mgcos ，沿斜面方向列出动力学方程Fxma求解。(垂直斜面方向的合力为零，F2mgcos )本题解题的方法称为“正交分解法”。,汽车受到四个力的作用：重力G、牵引力F1、斜面的支持力F2和摩擦力Ff，汽车做匀加速运动，加速度方向沿斜面向上。受力如图所示。由v22ax可求出加速度的大小为av2/(2x)102/(2100)m/s20.5 m/s2，根据牛顿第二定律得F1mgsin Ffma。 所以FfF1mgsin ma(2.91032.75103100.052.751030.5) N150 N 答案见解析,已知运动情况求解

8、受力情况，首先要进行运动分析，再利用运动学公式求出加速度，然后对物体进行受力分析，运用牛顿第二定律求出某力。,1连接体及其特点 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由绳子、细杆联系)在一起构成的物体系统称为连接体。连接体一般具有相同的运动情况(速度、加速度)。,2处理连接体问题的常用方法 (1)整体法：若系统内各物体具有相同的加速度，一般把连接体看成一个整体，由牛顿第二定律求出系统的加速度，然后再根据题目要求将其中的某个物体进行隔离分析并求解它们之间的相互作用力。将整体作为研究对象时只分析外力，物体间的内力不能列入牛顿定律方程中。,(2)隔离法：把系统中的各个部分(或某一部分)从系统中隔离出来

9、，作为一个单独的研究对象来分析，从而求解物体之间的相互作用力。,名师点睛 (1)处理连接体问题时，不能将整体法和隔离法对立起来，往往整体法和隔离法要相互配合交替使用。 (2)在应用隔离法时，系统的内力有可能成为某研究对象的外力，分析时要特别注意。,图 463,3如图463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，现对斜面体施一个水平推力F，要使物块相对斜面静止，力F应为多大？,审题指导解答本题时需要把握以下两点： (1)两物体的加速度a都水平向左，故其F合都是水平向左的。 (2)先分析m，再分析(M和m)。,解析两物体无相对滑动，说明两物体加速度相同

10、，方向均水平向左。对于物块m，受两个力作用，其合力水平向左。先选取物块m为研究对象，求出它的加速度，它的加速度就是整体加速度，再根据F(Mm)a求出推力F。,先选择物块为研究对象，受两个力：重力mg、支持力FN，且两力合力水平向左，如图所示，由图可得：mamg tan ，agtan ；再选整体为研究对象，根据牛顿第二定律得F(Mm)a(Mm)g tan 。,答案(Mm)gtan ,在解简单连接体问题中，求合力或系统加速度时，优先考虑“整体法”，若求物体之间的相互作用力时，用“隔离法”。实际应用中可根据具体情况，灵活交替使用，不应拘泥于固定模式，无论运用哪种方法，解题的关键还是在于对选择的研究对象进行正确的受力分析。,点 击 下 图 进 入,1已知受力情况求运动情况时，先对物体进行受力分析，应用牛顿