用牛顿运动定律解决问题一2ppt课件

1、用牛顿运动定律处理问题用牛顿运动定律处理问题(一一)例例1.一静止在程度地面上的物体一静止在程度地面上的物体,质量质量为为2kg,在在6.4N的程度拉力作用下沿程的程度拉力作用下沿程度地面向右运动度地面向右运动.物体与地面间的摩擦物体与地面间的摩擦力为力为4.2N.求物体在求物体在4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移内发生的位移.解析解析:以该物体为研讨对象以该物体为研讨对象,其受力情况如下其受力情况如下图图:22 . 44 . 6mfFam/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s2021attvx=8.8mxyFFNGf

2、建立如下图直角坐标系建立如下图直角坐标系,在在x轴方向上轴方向上F合合=F-f=ma,得加速度得加速度:变式变式1.一静止在程度地面上的物体一静止在程度地面上的物体,质质量为量为2kg,在在6.4N的程度拉力作用下沿的程度拉力作用下沿程度地面向右做匀加速直线运动程度地面向右做匀加速直线运动,物体物体在在4s内发生的位移为内发生的位移为8.8m.求物体与地求物体与地面间的摩擦力及物体与地面间的动摩面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因数擦因数.解析解析:物体受力恒定物体受力恒定,所以物体做初速为所以物体做初速为0的匀加的匀加速直线运动速直线运动,由运动学公式得由运动学公式得:22txa =1.1m

3、/s2根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:maF合分析物体受力得合力为分析物体受力得合力为:fFF合所以得所以得:maFf=4.2N动摩擦因数为动摩擦因数为:mgfFfN=0.21FFNGf由由f=FN得得:例例1.一静止在程度地一静止在程度地面上的物体面上的物体,质量为质量为2kg,在在6.4N的程度拉的程度拉力作用下沿程度地面力作用下沿程度地面向右运动向右运动.物体与地面物体与地面间的摩擦力为间的摩擦力为4.2N.求求物体在物体在4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移内发生的位移.变式变式1.一静止在程度一静止在程度地面上的物体地面上的物体,质量质量为为2kg,在在6.4N的程度的程度拉力

4、作用下沿程度拉力作用下沿程度地面向右做匀加速地面向右做匀加速直线运动直线运动,物体在物体在4s内发生的位移为内发生的位移为8.8m.求物体与地面求物体与地面间的摩擦力及物体间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦与地面间的动摩擦因数因数.对比归类对比归类: :两类问题两类问题解析解析:以该物体为研讨对象以该物体为研讨对象,其受力情况如下其受力情况如下图图:22 . 44 . 6mfFam/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s2021attvx=8.8mxyFFNGf建立如下图直角坐标系建立如下图直角坐标系,在在x轴方向上轴方向上F合

5、合=F-f=ma,得加速度得加速度:从受力确定运动学参量解题步骤：从受力确定运动学参量解题步骤：1.确定研讨对象确定研讨对象,并对该物体进展受力分析并对该物体进展受力分析,画出受力表示图画出受力表示图;2.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,求出物体所受的合求出物体所受的合力力;3.根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程,求出加速度求出加速度;4.结合给定的运动学参量结合给定的运动学参量,选择运动学公式求选择运动学公式求未知量并加以讨论未知量并加以讨论.从运动确定受力解题步骤：从运动确定受力解题步骤：1.确定研讨对象确定研讨对象,结合给定的运动学参量结合给定的运动学参量,选择选择运

6、动学公式求加速度运动学公式求加速度;2.对研讨对象进展受力分析对研讨对象进展受力分析,画出受力表示图画出受力表示图;3.根据力的合成与分解法根据力的合成与分解法,表示出物体所受的表示出物体所受的合力合力;4.根据牛顿第二定律列方程根据牛顿第二定律列方程,求出未知力求出未知力.变式变式2.一静止在程度地面上的物体一静止在程度地面上的物体,质量为质量为2kg,在在6N的程度拉力作用下的程度拉力作用下沿程度地面向右运动沿程度地面向右运动(物体与地面间物体与地面间的摩擦力为的摩擦力为4N),4s末撤掉程度拉力末撤掉程度拉力.求撤掉程度拉力后求撤掉程度拉力后4s内物体发生的内物体发生的位移位移.答案:4

7、m警示:留意“刹车圈套例例2.一滑雪的人一滑雪的人,质量质量m=75kg,以以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角山坡的倾角=300,在在t=5s的时间内的时间内滑下的路程滑下的路程x=60m,求滑雪人遭到的求滑雪人遭到的阻力阻力.(g=9.8m/s2)67.5N例例3.在光滑的程度面上在光滑的程度面上,一质量为一质量为0.2kg的的物体在物体在1N的程度拉力作用下由静止开场的程度拉力作用下由静止开场做匀加速直线运动做匀加速直线运动,2s后将此力换为相反后将此力换为相反方向的方向的1N的力的力,再过再过2s将力的方向再反过将力的方向再反过来来这样力的大小不

8、变这样力的大小不变,方向每过方向每过2s改改动一次动一次,求经过求经过30s物体的位移物体的位移.v(m/s)t/s10246830150m一题多解小结小结:加速度加速度a-桥梁桥梁分类：分类：1.1.知受力，确定运动情况；知受力，确定运动情况；2.2.知运动情况，确定受力。知运动情况，确定受力。受力受力分析分析运动运动参量参量第第1类类第第2类类先求先求a高考链接高考链接2007年上海高考卷年上海高考卷例例4.如下图，物体从光滑斜面上的如下图，物体从光滑斜面上的A点由静止开场下点由静止开场下滑，经过滑，经过B点后进入程度面经过点后进入程度面经过B点前后速度大小点前后速度大小不变不变,最后停在

9、最后停在C点。每隔点。每隔0.2秒经过速度传感器测秒经过速度传感器测得物体瞬时速度如下表，求：得物体瞬时速度如下表，求：(1)斜面的倾角斜面的倾角；2物体与程度面间的动摩擦因物体与程度面间的动摩擦因数。数。(3)0.6s时的速度时的速度t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7ABC解析：解析：1 1物体在光滑斜面做匀加速直线运动，物体在光滑斜面做匀加速直线运动，由前三列数据得：由前三列数据得：tva14 . 00 . 2m/s2=5 m/s2在光滑斜面上运动时重力沿斜面分力产生加速在光滑斜面上运动时重力沿斜面分力产生加速度，所以度，所以a1=gsin，得

10、，得=3002物体在程度面做匀减速直线运动，由后两列数据得：tva22 . 14 . 11 . 17 . 0m/s22 . 01022ga由由a2=g得：得：高考链接高考链接2007年江苏高考卷年江苏高考卷 例例5.5.如下图，直升机沿程度方向匀速飞往如下图，直升机沿程度方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着水源取水灭火，悬挂着m=500kgm=500kg空箱的悬索空箱的悬索与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角1=450.1=450.直升机取水后飞直升机取水后飞往火场往火场, ,加速度沿程度方向加速度沿程度方向, ,大小稳定在大小稳定在a=1.5m/s2,a=1.5m/s2,悬索与竖直方向的夹角悬索与竖

11、直方向的夹角2=140.2=140.假设空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，假设空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量试求水箱中水的质量M.M.g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970)g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970)124500kg火火场场水水源源vv例例6.固定光滑细杆与地面成一定倾角固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套在杆上套一个光滑小环一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力作用下向小环在沿杆方向的推力作用下向上运动上运动,推力推力F与小环速度与小环速度v随时间变化规律如下随时间变化规律如下图图,重力加速度重

12、力加速度g取取10m/s2.求求:(1)小环的质量小环的质量;(2)细杆与地面的夹角细杆与地面的夹角.Ft/so246t/sF/N5.55o642v(m/s)12007上海上海1kg;300解析解析:由速度时间图象得由速度时间图象得:物体在前物体在前2s的加速度的加速度a=0.5m/s2;2s后物体做匀速直线运动后物体做匀速直线运动.分析小环受力，由牛顿第二定律得小环前分析小环受力，由牛顿第二定律得小环前2s有有 ：mgsingma2s后小环受力平衡：后小环受力平衡： mgsing把把.，带入上两，带入上两式得：式得：m=1kg, =300例例7.在倾角为在倾角为的长斜面上有一带风帆的滑块从静

13、止的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开场沿斜面下滑开场沿斜面下滑,滑块质量为滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因它与斜面间动摩擦因数为数为,帆遭到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成帆遭到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比正比,即即Ff=kv.(1)写出滑块下滑的加速度的表达式写出滑块下滑的加速度的表达式;(2)写出滑块下滑的最大速度的表达式写出滑块下滑的最大速度的表达式;(3)假设假设m=2kg,g=10m/s2, =300,滑块从静止开场沿斜面下滑块从静止开场沿斜面下滑的速度图线如图滑的速度图线如图,图中直线是图中直线是t=0时速度图线的切时速度图线的切线线,由此求出由此求出和和k的值的值.v(m

14、/s)t/s1123234解析解析:以滑块为研讨对象以滑块为研讨对象, 其受力如下图其受力如下图:mgFNFff(1)建立垂直和平行于斜面的建立垂直和平行于斜面的直角坐标系，由牛顿第二定直角坐标系，由牛顿第二定律得：律得：mgsin -Ff-f=ma,把把f=FN=mgcos, Ff=kv, 带入上式得：带入上式得：a=gsin -gcos-kv/m(2)分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，分析上式得：随速度增大滑块的加速度减小，当其加速度为零时，速度最大，所以最大速度为：当其加速度为零时，速度最大，所以最大速度为：vmax=mg(sin-cos)/k(3)由速度时间图象得由速度时间图象得:t=0时时,v=0,加速度加速度a=3m/s2；t=4s时时,v=m/s,加速度加速度a=，把把v=0,a=3m/s2;v=m/s ,a=分别带入第分别带入第一式联立解得一式联立解得k=3;15328.光滑程度面上放置紧靠在一同的两木块光滑程度面上放置紧靠在一同的两木块A、B，质量分别为，质量分别为2kg和和8