牛顿运动定律的应用(一)

1、4.6 牛顿运动定律的牛顿运动定律的 应用（一）应用（一） 力和运动关系的两类基本问题力和运动关系的两类基本问题1、已知物体的受力情况，确定物体的运动、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；情况；2、已知物体的运动情况，确定物体的受力、已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。情况。一、一、 从受力确定运动情况从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。度和位移。 处理这类问题的基本思路是：先分处理这类问题的基本思

2、路是：先分析物体的运动情况求出合力，根据牛顿析物体的运动情况求出合力，根据牛顿第二定律求出加速度，再利用运动学的第二定律求出加速度，再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。有关公式求出要求的速度和位移。 例例1.一辆载货的汽车一辆载货的汽车,总质量为总质量为4.0103Kg，运动中所受阻力恒为运动中所受阻力恒为1.6103N，在不变，在不变的牵引力作用下由静止启动，若牵引力的牵引力作用下由静止启动，若牵引力为为.8103N，问：启动，问：启动10s后汽车的速后汽车的速度达到多少？启动度达到多少？启动10s内汽车的位移是多内汽车的位移是多少？少？ 二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力

3、 已知物体运动情况确定受力情况，已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（如物体的运动性质、指的是在运动情况（如物体的运动性质、速度、加速度或位移）已知的条件下，速度、加速度或位移）已知的条件下，要求得出物体所受的力。要求得出物体所受的力。 处理这类问题的基本思路是：首先处理这类问题的基本思路是：首先分析清楚物体的受力情况，根据运动学分析清楚物体的受力情况，根据运动学公式求出物体的加速度，然后在分析物公式求出物体的加速度，然后在分析物体受力情况的基础上，利用牛顿第二定体受力情况的基础上，利用牛顿第二定律列方程求力律列方程求力。 例例2.一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m = 75Kg

4、，以，以v0 = 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= 30o，在，在 t = 5s的时间内滑下的时间内滑下的路程的路程s = 60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）。（包括滑动摩擦和空气阻力）。加速度加速度a是联系运动和力的桥梁是联系运动和力的桥梁 牛顿第二定律公式（牛顿第二定律公式（F=ma）和运动学公）和运动学公式（匀变速直线运动公式式（匀变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+at2, v2v02=2ax等）中，均包含有一个共同的物理等）中，均包含有一个共同的物理量量加速度加速度a。 由物体的受力

5、情况，利用牛顿第二定律可以由物体的受力情况，利用牛顿第二定律可以求出加速度，再由运动学公式便可确定物体的求出加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，利用运动学公式可以求出加速度，态及其变化，利用运动学公式可以求出加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，和力问题的基本思路，正确的正确的受力分

6、析受力分析和和运动运动过程分析过程分析则是解决问题的则是解决问题的关键。关键。 运用牛顿运动定律解题的一般步骤运用牛顿运动定律解题的一般步骤： 1、确定研究对象；、确定研究对象； 2、分析研究对象的受力情况，必要时画受、分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；力示意图； 3、分析研究对象的运动情况，必要时画运、分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图；动过程简图； 4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；度； 5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。求解要求的物理量。课堂练习课堂练习 1 1、蹦床

7、是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为为60kg的运动员，从离水平网面的运动员，从离水平网面3.2高处自高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0高处。已知运动员与网接触的时间为高处。已知运动员与网接触的时间为1.2，若把在这段时间内网对运动员的作用力当，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（作恒力处理，求此力的大小（g取取10m/s2）。）。 F = 1.5103N课堂练习课堂练习2、质量为、质量为20kg的物体若用的物体若用20N的水平力牵引它，的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：刚好能在水平面上匀速前进。求：（1）若改用）若改用50N拉力沿与水平方向成拉力沿与水平方向成37的夹角的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进前进2.3m时，它的速度多大？时，它的速