用牛顿定律解决问题课件

1、高二物理学业水平测试复习高二物理学业水平测试复习用牛顿定律解决问题用牛顿定律解决问题微信扫一扫，微信扫一扫，添加右方公众添加右方公众号，获得更多号，获得更多免费教育资源免费教育资源！ 1、牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的、牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力成合外力成 ，跟物体的质量成，跟物体的质量成 ，加速，加速度的方向跟合外力的方向度的方向跟合外力的方向 ，数学表达式为，数学表达式为F合合=ma或写成或写成a= 。 牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。够把物体的运动情况与物体的受力情况

2、联系起来。 2、牛顿第二定律应用有两类问题，第一是已知、牛顿第二定律应用有两类问题，第一是已知物体受力情况求运动情况，第二是已知物体运动物体受力情况求运动情况，第二是已知物体运动情况求受力情况，无论是哪一张情况都要求出一情况求受力情况，无论是哪一张情况都要求出一个作为个作为“桥梁桥梁”的物理量是的物理量是 。思考思考 光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是2Kg,在在10N的水平恒力作用下开始运动，的水平恒力作用下开始运动，5S末的速度末的速度是多大？是多大？5S内通过的位移是多少？内通过的位移是多少？牛顿第二定律的两类基本问题牛顿第二定律的两类基本问题1

3、、已知、已知受力情况受力情况求求运动情况运动情况。2、已知、已知运动情况运动情况求求受力情况受力情况。受力情况受力情况受力分析，画受力图受力分析，画受力图处理受力图，求合力处理受力图，求合力aF=ma运动情况（运动情况（s v t a)s v t a)运动学规律运动学规律初始条件初始条件 解题思路：解题思路：asvvattvxatvvtt221202200例例1 1：一个静止在水平地面上的物体，质量：一个静止在水平地面上的物体，质量是是2Kg2Kg，在，在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水平地的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力

4、是擦力是4.2N4.2N。求物体。求物体4s4s末的速度和末的速度和4s4s内发内发生的位移。生的位移。解：物体的受力如图所示：解：物体的受力如图所示：mattvx8 . 841 . 121212204s内的位移内的位移FNGfa（正）（正）由图知：由图知：F合合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N221.1m/sm/s22.2mFa合由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：smatvvt/4 . 441 . 1004s末的速度末的速度由运动学公式：由运动学公式：例例2:2:一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m=75kgm=75kg，以，以V V0 0=2m/s=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下

5、，的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角山坡的倾角=30=300 0，在，在t=5st=5s的时间内滑的时间内滑下的路程下的路程s=60ms=60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力( (包括滑动摩擦力和空气阻力包括滑动摩擦力和空气阻力) )。解：对人进行受力分析画受力图，如下解：对人进行受力分析画受力图，如下因为：因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿斜面向下方向为正取沿斜面向下方向为正 G2G1mgNf220521526021 aattVx求得求得a = 4m/s2再由牛顿第二定律可得：再由牛顿第二定律可得：NagmfmafmgfG5 .67N45 . 08 . 9(75)s

6、in(sin2）【课堂训练课堂训练】 1.在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过得超过30km/h.再一次交通事故中，肇事车是一再一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，量的这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）辆卡车，量的这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长为时留下的刹车痕迹长为7.6m.经过测试得知这种轮经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为胎与路面的动摩擦因数为0.7,请判断该车是否超请判断该车是否超速？速？ 2.质量为质量为40kg的物体静止在水平面上的物体静止在水平面上, 当在当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过的水平拉力作用下由

7、静止开始经过16m时时, 速度为速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少？求物体受到的阻力是多少？ 3.3.如图，质量为如图，质量为2kg2kg的物体静止在水平地面上，物的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为体与水平面间的动摩擦因数为0.20.2，现对物体施加，现对物体施加一个大小一个大小F=5NF=5N、与水平方向成、与水平方向成=37=370 0角的斜向上角的斜向上的拉力的拉力( (如图如图) )，已知：，已知：g=10m/sg=10m/s2 2, ,求：求：（1 1）物体在拉力的作用下）物体在拉力的作用下4s4s内通过的位移大小内通过的位移大小（2 2）若）若4s4s后

8、撤去拉力后撤去拉力F F，则物体还能滑行多远？，则物体还能滑行多远？F【课堂训练课堂训练】解：加速阶段：物体解：加速阶段：物体m m受力如图，建立图示直角坐标受力如图，建立图示直角坐标系系把把F F分解为分解为F F1 1、F F2 2（如图）（如图）则：则：F F1 1=Fsin37=Fsin370 0=3N,F=3N,F2 2=Fcos30=Fcos300 0=4N=4NN1Gf1FF1F2xy由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：水平方向：水平方向：F F2 2-f-f1 1=ma=ma1 1 竖直方向：竖直方向：F F1 1+N+N1 1-G=0 -G=0 又又 f1=N1 由得：由

9、得：mats4 . 2243 . 0210.3m/sm/s23)(200.24m)F(GFa22122121 减速阶段：物体减速阶段：物体m m受力如图，以运动方向为正方向受力如图，以运动方向为正方向 由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：-f-f2 2=mg=ma=mg=ma2 2故故 a a2 2 =-g=-0.2=-g=-0.210m/s10m/s2 2=-2m/s=-2m/s2 2G GN N2 2f2 2a aV V（正）（正）又又v=av=a1 1t t1 1=0.3=0.34m/s=1.2m/s4m/s=1.2m/s，v vt t=0=0由运动学公式由运动学公式v vt t2 2-

10、v-v0 02 2=2as=2as2 2，得：得：0.36mm) 2(21.202av0s22222 物体的滑行距离物体的滑行距离4.4.质量为质量为100t100t的机车从停车场出发，经的机车从停车场出发，经225m225m后，速度达到后，速度达到54km/h54km/h，此时，司机关，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。关闭发动机前所受到的牵引力。解：火车的运动情况和受力情况如图所示解：火车的运动情况和受力情况如图所示加速阶段：加速阶段

11、：v0=0,vt=54km/h=15m/s,x1=225mx1=225mV0=0 x2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正正）加速运动加速运动a减速运动减速运动V（正正）22212110.5m/sm/s2252152xva由运动学公式：由运动学公式：由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：N1050.5N10mafF451 减速阶段：以运动方向为正方向减速阶段：以运动方向为正方向v v2 2=54km/h=15m/s=54km/h=15m/s，x x2 2=125m=125m，v v3 3=0=0故故22222220.9m/sm/s12521502sv0a 由牛顿第二定律得：由牛

12、顿第二定律得：-f=ma-f=ma2 2故阻力大小故阻力大小f= -maf= -ma2 2= -10= -105 5(-0.9)N=9(-0.9)N=910104 4N N因此牵引力因此牵引力F=f+maF=f+ma1 1= =（9 910104 4+5+510104 4）N=1.4N=1.410105 5N N例例3 3、一个质量为、一个质量为7070KgKg的人乘的人乘电梯下楼。快到此人要去的电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以楼层时，电梯以3 3m/sm/s2 2的加速的加速度匀减速下降，求这时他对度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。电梯地板的压力。（g=10m/sg=10m/s2

13、 2）vaFmgvaFmgmaFmg解：人向下做匀减速直线解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。运动，加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F 910N根据牛顿第三定律，人对根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于地板的压力大小也等于910910N N，方向竖直向下。方向竖直向下。G超重和失重超重和失重物体对支持物的压物体对支持物的压力力( (或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力) ) 大于物体所大于物体所受到的重力的情况受到的重力的情况称为超重现象。称为超重现象。1 1、超重、超重例例4 4、在升降机中测人的体重，、在升降机中测人的体重，已知人的质量为已知人的质量为40

14、40kgkg若升降机以若升降机以2.52.5m/sm/s2 2的加速度匀的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？加速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？数又是多少？vaFmg解：当升降机匀加速下降时，解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：根据牛顿第二定律可知： mgmg F F ma ma F F mg mg ma ma 根据牛顿第三定律可知根据牛顿第三定律可知: :台台秤秤的示数分别为的示数分别为300300N N和和0 0N N。当当a a1 1=2.5m/s=2.5m/s2 2,F,F1 1=300N=300N当自由下落时，当自

15、由下落时，a a2 2=g,F=g,F2 2=0N=0NvaFmg G物体对支持物的压力物体对支持物的压力( (或或对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力) ) 小于小于物体所受到的重力的情物体所受到的重力的情况称为失重现象。况称为失重现象。2 2、失重、失重物体对支持物的压物体对支持物的压力力( (或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力) ) 等于等于0 0的情况称的情况称为完全失重现象。为完全失重现象。3 3、完全失重、完全失重太空中的失重环境太空中的失重环境人造地球卫星、宇宙飞船、航人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失其中的人和物都将处

16、于完全失重状态重状态物体将飘在空中；液滴成绝对物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣物的碎渣“漂浮漂浮”在空中，进在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔入宇航员的眼睛、鼻孔空间站中的宇航员空间站中的宇航员例例3.3.下列四个实验中，不能在绕地球飞下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是行的太空实验舱中完成的是( )( )A.A.用弹簧秤测物体的重力用弹簧秤测物体的重力B.B.用天平测物体的质量用天平测物体的质量C.C.用温度计测舱内的温度用温度计测舱内的温度D.D.用水银气压计测舱内气体的压强用水银气压计测舱内气体的压强ABDABD求解两类问题的基本思路：求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映的是牛顿第二定律反映的是-加速度、质量、以加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的是解决动力学问题的。运动学基本公式运动学基本公式物体的运动情况物体的运动情况物体的受力情况物体的受力情况牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度课堂小结课堂小结应用牛顿运动定律解题的一般步骤：应用牛顿