牛顿第二定律的简单应用课件

1、牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用 潍坊四中 宋智英2013.1.30教学目标教学目标1进一步学习分析物体的受力情况，能进一步学习分析物体的受力情况，能结合物体的运动情况进行分析结合物体的运动情况进行分析2掌握应用牛顿运动定律解决问题的基掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题运动学公式解决简单的力学问题复习提问复习提问匀变速直线运动的公式？匀变速直线运动的公式？牛顿第二运动定律的公式？牛顿第二运动定律的公式？ 动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题已知受力情况，求运动情况；已知受力情况，求运动

2、情况；已知物体运动情况，求受力情况。已知物体运动情况，求受力情况。动力学问题的解题思路动力学问题的解题思路 受力情况受力情况运动情况运动情况第一类问题第一类问题第二类问题第二类问题加速度加速度a加速度加速度a牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律运动学公式运动学公式运动学公式运动学公式应用牛顿运动定律解题的一般步骤应用牛顿运动定律解题的一般步骤（1） 明确研究对象；明确研究对象；（2） 分析物体的运动情况和受力情况，分析物体的运动情况和受力情况，画出受力分析图；画出受力分析图；（3） 建立直角坐标系，把不在坐标系的建立直角坐标系，把不在坐标系的力进行正交分解；力进行正交分解；（4）

3、列方程、统一单位、求解；列方程、统一单位、求解；（5） 必要时应对答案的合理性加以讨论。必要时应对答案的合理性加以讨论。已知受力情况求解运动情况已知受力情况求解运动情况 【例题【例题1 1】 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N1)求物体在4.0秒末的速度?2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间 解：确定研究对象，分析过程解：确定研究对象，分析过程(画过程图画过程图)，进行受力分析，进行受力分析(画受力画受力图图)前前4秒秒 根据牛顿第二定律列方程：根据牛顿第二定律列方程：水平方向水平方向 F-f=ma竖直方向竖直方向 N-G

4、=0练习练习 练习练习1 1：如图，长木板的右端与桌面相齐，木板与桌面之间的摩擦因数为：如图，长木板的右端与桌面相齐，木板与桌面之间的摩擦因数为，今施一水平恒力，今施一水平恒力F F将木板推离桌面，在长木板翻转之前木板的加速度大小的将木板推离桌面，在长木板翻转之前木板的加速度大小的变化是变化是 A逐渐增大逐渐增大B逐渐减小逐渐减小C保持不变保持不变D先增大后减小先增大后减小 练习练习2 2：设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，：设洒水车的牵引力不变，所受阻力跟车重成正比，洒水车在平直公路上行驶，原来是匀速的，开始洒水后它的运动情况将洒水车在平直公路上行驶，原来是匀速的，开始洒水后它的运

5、动情况将 A. A.继续作匀速运动继续作匀速运动 B B变为作匀加速运动变为作匀加速运动 C C变为作变加速运动变为作变加速运动 D D变为作匀减速运动变为作匀减速运动 练习练习3：一个静止在水平地面上的物体，质量是：一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在，在6.4N的水平拉力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擦力是作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N.求物体求物体4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移内发生的位移. F答案答案: 已知已知F F1 1=6.4N=6.4N，F F2 2=4.2N=4.2N，合力，合力F=FF=F1

6、1- -F F2 2=2.2N=2.2N，m=2kg.m=2kg.由牛顿第二定律由牛顿第二定律F=maF=ma可可求出加速度求出加速度a=F/m=4.2a=F/m=4.22=2.1(m/s2=2.1(m/s2 2) )， 由运动学公式就可以求出由运动学公式就可以求出4s4s末的速度末的速度v vt t和和4s4s内发生的位移内发生的位移s s：已知运动情况求解受力情况已知运动情况求解受力情况 【例题【例题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，山的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角坡的倾角=30

7、=30，在，在t=5st=5s的时间内滑下的的时间内滑下的路程路程s=60m .s=60m .求滑雪人受到的阻力（包括滑求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）动摩擦和空气阻力）. .解题步骤解题步骤: :解解: :已知已知v v0 0=2m/s=2m/s，s=60ms=60m，t=5st=5s，=30=30，m=75kg.m=75kg.用运动学的用运动学的滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F=GF=G1 1-F-F1 1=ma=ma求得：求得：F F1 1=G=G1 1-ma-ma =mgsin =mgsin-ma-ma =75 =759.8 9.8 sin

8、30sin30-75 -75 4 4 =67.5(N). =67.5(N).)/(45)5260(2)(22220smttvsa练习练习4 一辆质量为1.0103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力 答案答案据牛顿第二定律列方程：据牛顿第二定律列方程：竖直方面竖直方面 NG=0水平方面水平方面 f=ma=1.0103(4)N=4.0103Nf为负值表示力的方向跟速度方向相反为负值表示力的方向跟速度方向相反 解解 :汽车为研究对象汽车为研究对象,受力分析如图所示受力分析如图所示:阅读材料阅读材料: : 用动力学方法测质量用动力学方法测质量

9、19661966年曾在地球的上空完成了以牛顿第年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船验时，用双子星号宇宙飞船m m1 1去接触去接触正在轨道上运行的火箭组正在轨道上运行的火箭组m m2 2，接触以，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速（如图所示），推和火箭组共同加速（如图所示），推进器的平均推力进器的平均推力F F等于等于895N895N，推进器，推进器开动开动7s7s，测出飞船和火箭组的速度改，测出飞船和火箭组的速度改变是变是0.91m/s0.91m/s，已知双子

10、星号宇宙飞，已知双子星号宇宙飞船的质量船的质量m m1 1=3400kg,=3400kg,求火箭组的质量求火箭组的质量m m2 2为多大。为多大。 推进器的推力使宇宙飞船和火箭组产生的加速度推进器的推力使宇宙飞船和火箭组产生的加速度根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F=ma=(mF=ma=(m1 1+m+m2 2)a)a得得实际上，火箭组的质量已经被独立地测出。实验的目的实际上，火箭组的质量已经被独立地测出。实验的目的是要发展一种技术，找出测定轨道中人造卫星或其他是要发展一种技术，找出测定轨道中人造卫星或其他物体的未知质量的方法。先已测出火箭组的质量为物体的未知质量的方法。先已测出火箭组的质量为

11、3660kg，因而实验误差不大于，因而实验误差不大于5%正好在预期的正好在预期的误差范围之内。误差范围之内。 m2m1aF2/13. 07/91. 0smssmakgkgkgmaFm3500340013. 089512解答解答:课堂小结课堂小结 1应用牛顿第二定律解题可分为两类：应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力运动情况求解受力2不论哪种类型题目的解决，都遵循基不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果在解题过程中，画程，进而求解验证效果在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这图是十分重要的，包