高中物理 第四章第6节《用牛顿定律解决问题（一）》优秀课件 新人教版必修1

1、物理：第四章第节用牛顿定律解决问题（一）优秀课件PPT（人教版必修）用牛顿定律解决问题（一） 例题1 一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 6.4N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4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。v问：问：l、本题研究对象是谁？它共受几个力的作、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？用？物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？v 2、本题要求计算位移和速度，而我们只会解、本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗

2、？依据是什么？动吗？依据是什么？v 3、FN和和G在竖直方向上，它们有什么关系？在竖直方向上，它们有什么关系？例2:一个滑雪的人质量是 75 kg，以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30。在 t5s的时间内滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力） v问：本题属于那类力学问题？问：本题属于那类力学问题？v人共受几个力的作用？各力方向如何？人共受几个力的作用？各力方向如何？v它们之中哪个力是待求量？哪个力实际它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是己知的？待求力是谁？上是己知的？待求力是谁？v物体所受的合力沿什么方向？物体所受的合力沿什么方向？解：对人进行受力分析

3、，建立坐标系，解：对人进行受力分析，建立坐标系， 把重力进行正交分解得：把重力进行正交分解得： G Gx xmgsinmgsin G Gy ymgcosmgcos 根据运动学规律：根据运动学规律：x xv v0 0t t atat2 2 得：得： 代入已知量的数值得：代入已知量的数值得：a a4m/s4m/s2 2 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F Fmama，即，即G Gx xF F阻阻mama得：得： F F阻阻G Gx xmamamgsinmgsinmama 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

4、a2（xv0t）t2对比v相同之处相同之处： 都要进行受力分析、状态分析；都要进行受力分析、状态分析； 都要应用牛顿第二定律和运动学规律都要应用牛顿第二定律和运动学规律v不同之处：不同之处： 例题例题1 1先根据受力情况确定合外力，后根据先根据受力情况确定合外力，后根据牛顿定律确定加速度，从而确定运动情况；牛顿定律确定加速度，从而确定运动情况； 例题例题2 2是根据运动情况确定加速度，后根据是根据运动情况确定加速度，后根据牛顿定律确定合外力，从而确定受力情况。牛顿定律确定合外力，从而确定受力情况。两类问题v1.1.已知物体的受力情况，确定物体的运动情已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；况；

5、v2.2.已知物体的运动情况，确定物体的受力情已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。况。图表受力情况F1、F2运动情况v0、sF合a力的合成与分解牛顿第二定律运动学公式小结vl、两题都需画受力图，都要利用牛顿第、两题都需画受力图，都要利用牛顿第二定律和运动学公式，画受力图是重要二定律和运动学公式，画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第先用牛顿第二定律求加速度，而例二定律求加速度，而例2先用运动学公式先用运动学公式求加速度。求加速度。v2、例、例2中物体受力方向较为复杂，建立中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐标系后，就可以用平面直角坐标系后，就可以用G1

6、和和G2代代替替G，使解题方便。，使解题方便。v一斜面一斜面AB长为长为10 ,倾角为倾角为,一质量为一质量为kg的小的小物体物体(大小不计大小不计)从斜面顶端从斜面顶端A点由静止开始下滑点由静止开始下滑,如图所如图所示示(取取10 m/s2) (1)若斜面与物体间的动摩擦因若斜面与物体间的动摩擦因 数为数为0.5,求小物体下滑到斜面底端求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下若给小物体一个沿斜面向下 的初速度的初速度,恰能沿斜面匀速下滑恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数则小物体与斜面间的动摩擦因数是多少是多少?图图 2q=

7、30 oABmAG(1)、以小物体为研究对象、以小物体为研究对象,其受力情况如图所示其受力情况如图所示.建立直角坐标系建立直角坐标系. 小物体沿斜面即小物体沿斜面即轴方向加轴方向加速运动速运动,设加速度为设加速度为ax , 则则ax,物体在轴方向没有发物体在轴方向没有发生位移生位移,没有加速度则没有加速度则ay.解析：解析：q=30 oBmFNxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=yNyxxmaGFFmaFGF= =- -= = =- -= =12m mq qq qm mcossinmgFmaFmgN= = =- -由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：解解 析析把重力把重力沿沿轴

8、和轴和轴方向分解：轴方向分解：q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=又又所以：所以：NFFm mm m= =设小物体下滑到斜面底端时的速度为设小物体下滑到斜面底端时的速度为,所用时间为所用时间为,小物体由静小物体由静止开始匀加速下滑止开始匀加速下滑, 则：则：由由)cos(sing- -= =q qm mq q52/30cos.030(sin10sm= =)- -2/67.0sm= =cossinmmgmga- -= =q qm mq qasvvt2202+ += =atvvt+ += =0由由smsmasv/7 . 3/1067. 022= = = =s

9、savt5.567.07.3= = = =得得得得解解 析析(2)小物体沿斜面匀速下滑时小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态处于平衡状态,其加速度其加速度，则在图示的直角坐标系中。则在图示的直角坐标系中。NFFm mm m= =所以所以又又所以所以,小物体与斜面间的动摩擦因数小物体与斜面间的动摩擦因数58.030tantan= = = = =q qm mm mNFFq qq qm mcossinmgFmgFN= = =0012= = =- -= = = =- -= =yNyxxmaGFFmaFGFm mq=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=由牛顿第二定律由

10、牛顿第二定律 得：得：解解 析析若给物体一定的初速度若给物体一定的初速度 当当tg时时,物体沿斜面匀速下滑；物体沿斜面匀速下滑； 当当tg（mgcosmgsin）时）时,物体沿斜面减速下滑；物体沿斜面减速下滑； 当当tg（mgcosmgsin）时）时,物体沿斜面加速下滑物体沿斜面加速下滑.q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2= 小小 结结 例例3、如图所示，质量、如图所示，质量m=4kg的物体；静止于水平面上，它的物体；静止于水平面上，它受到一个水平拉力为受到一个水平拉力为F=10N的作用，拉力作用一段时间的作用，拉力作用一段时间t后撤后撤去，物体继续滑行

11、到达去，物体继续滑行到达B点速度恰好为零，已知点速度恰好为零，已知AB两点距离两点距离为为S=10m，物体与水平面间动摩擦因数，物体与水平面间动摩擦因数0.2，求拉力，求拉力F作作用的时间用的时间t是多少？是多少？ N=masin B. N=m(g+asin) C. f=mg D. f=macos 例例4、如图、如图3所示所示, 质量为质量为m的人站在自动扶梯上的人站在自动扶梯上, 人鞋与梯的动摩擦因数为人鞋与梯的动摩擦因数为. 扶梯倾角为扶梯倾角为, 若人随若人随扶梯一起以加速度扶梯一起以加速度a向上运动向上运动. 梯对人的支持力梯对人的支持力N和和摩擦力摩擦力f分别为（分别为（ ）BD 例

12、例5、 如图所示，小车内的地面是光滑的，左如图所示，小车内的地面是光滑的，左下角放一个均匀小球，右壁上挂一个相同的球，下角放一个均匀小球，右壁上挂一个相同的球，两个球的质量均为两个球的质量均为4 kg，悬挂线与右壁成，悬挂线与右壁成37角，小车向右加速前进求：当右壁对角，小车向右加速前进求：当右壁对A球的球的压力为零时，左壁对压力为零时，左壁对B球的压力为多大？（球的压力为多大？（g取取10 m/s2） 例例6、如图所示的传递带装置，、如图所示的传递带装置，A、B两皮带轮的两皮带轮的轮心间距离为轮心间距离为1.5m，皮带以速度，皮带以速度2m/s作匀速运动，作匀速运动，现将一小物体现将一小物体

13、C轻轻放到传送带的轻轻放到传送带的A端，已知物体端，已知物体与传送带间的动摩擦因数为与传送带间的动摩擦因数为0.2，那么需要多长时，那么需要多长时间物体间物体C才能到达才能到达B端。端。v1、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力一向东的恒力F，历时，历时1秒，随即把此力改变为向西，大小不秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此分钟，在此1分钟分

14、钟内内vA物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于分钟末静止于初始位置之东初始位置之东vB物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于分钟末静止于初始位置初始位置vC物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向分钟末继续向东运动东运动vD物体一直向东运动，从不向西运动，在物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于分钟末静止于初始位置之东初始位置之东巩固练习巩固练习:v根据两个练习的解题过程，以及我们对应用牛根据两个练习的解题过程，以及我们对应用牛顿运动定律解题方法的分析，请同学们总结出顿运动定律解题方法的分析，请同学们总结出应用牛顿定律解决问题的一般步骤。应用牛顿定律解决问题的一般步骤。v1.确定研究对象。确定研究对象。v2.对研究对象进行受力分析与状态分析，建立对研究对象进行受力分析与状态分析，建立正确的物理情景。正确的物理情景。v3.选取