牛顿运动定律的应用 (2)ppt课件

1、第三章 牛顿运动定律5 牛顿运动定律的运用1 1进一步学习分析物体的受力情况，到达进一步学习分析物体的受力情况，到达能结合物体的运动情况进展受力分析。能结合物体的运动情况进展受力分析。2 2掌握运用牛顿运动定律处理问题的根本掌握运用牛顿运动定律处理问题的根本思绪和方法。思绪和方法。3 3会用牛顿运动定律和运动学公式处理简会用牛顿运动定律和运动学公式处理简单的力学问题。单的力学问题。【学习目的】1 1牛顿第二定律的作用牛顿第二定律的作用牛顿第二定律确定了牛顿第二定律确定了 和和 的关系，的关系，使我们可以把物体的使我们可以把物体的 与与 联络联络起来。起来。2 2从受力确定运动情况从受力确定运动

2、情况知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的的 ，再经过，再经过 确定物体的运确定物体的运动情况。动情况。运动运动力力运动情况运动情况受力情况受力情况运动学的规律运动学的规律加速度加速度【根底知识梳理】 3 3从运动情况确定受力从运动情况确定受力 知物体的运动情况，根据运动学公式知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的求出物体的 ，再根据，再根据 确定物体所受的力。确定物体所受的力。加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律1 1物体受物体受10 N10 N的程度拉力作用，恰能沿程度面匀速的程度拉力作用，恰能沿程度面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将运动，

3、当撤去这个拉力后，物体将 ( () )A A匀速运动匀速运动B B立刻停顿运动立刻停顿运动C C产生加速度，做匀减速运动产生加速度，做匀减速运动D D产生加速度，做匀加速运动产生加速度，做匀加速运动【根底题组自测】解析：物体受解析：物体受10 N10 N的程度拉力做匀速运动，的程度拉力做匀速运动，合外力为零，因此摩擦力为合外力为零，因此摩擦力为10 N10 N，当，当10 N10 N的的程度拉力去掉后，由于惯性，物体继续向前程度拉力去掉后，由于惯性，物体继续向前运动。且遭到运动。且遭到10 N10 N的摩擦阻力作用，所以，的摩擦阻力作用，所以，物体立刻产生加速度，做匀减速运动，物体立刻产生加速

4、度，做匀减速运动，C C选项选项正确。正确。答案：答案：C C2质量为质量为m的物体，放在粗糙的程度地面上，遭的物体，放在粗糙的程度地面上，遭到一个程度方向的恒力到一个程度方向的恒力F的作用而运动，在运动的作用而运动，在运动中，物体加速度中，物体加速度a的大小的大小()A和物体的运动速度有关和物体的运动速度有关B和物体跟地面间的动摩擦因数无关和物体跟地面间的动摩擦因数无关C和物体运动的时间无关和物体运动的时间无关D和恒力和恒力F成正比成正比答案：答案：C3如下图，木块如下图，木块A与与B用一轻弹用一轻弹簧相连，竖直放在木板簧相连，竖直放在木板C上，三者静上，三者静置于地面上，它们的质量之比是置

5、于地面上，它们的质量之比是1 2 3，设一切接触面都光滑。当，设一切接触面都光滑。当沿程度方向迅速抽出木板沿程度方向迅速抽出木板C的瞬间，的瞬间，A和和B的加速度分别是的加速度分别是aA_，aB_。答案：答案：01.5g1解题思绪解题思绪【要点突破探求】要点一、由物体的受力情况确定物体的运动情况要点一、由物体的受力情况确定物体的运动情况2解题步骤解题步骤(1)确定研讨对象，对研讨对象进展受力分析，并确定研讨对象，对研讨对象进展受力分析，并画出物体的受力图。画出物体的受力图。(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向包括大小和方向)。(

6、3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。速度。(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量求出所需的运动学量恣意时辰的位移和速度，以恣意时辰的位移和速度，以及运动轨迹等。及运动轨迹等。名师点睛名师点睛(1)正确的受力分析是解答本类标题的关正确的受力分析是解答本类标题的关键。键。(2)假设物体受两个力作用，用合成法求假设物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；假设物体受三个或三加速度往往要简便一些；假设物体受三个或三个以上力作用时，要正确运用正交分解法求加个以上力作用时，要正确

7、运用正交分解法求加速度。速度。1如下图，放置于程度地面如下图，放置于程度地面质量是质量是10 kg的物体，在与程度方向的物体，在与程度方向成成37角的斜向右上方的拉力角的斜向右上方的拉力F100 N的作用下，由静止开场沿程度地面做直线运的作用下，由静止开场沿程度地面做直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为动，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，试求：，试求：(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)(1)5 s末物体的速度大小和末物体的速度大小和5 s内物体的位移。内物体的位移。(2)拉力拉力F多大时物体可以做匀速直线运动？多大时物体可以做匀速直线运动？针对训练解析解析(1)以物

8、体为研讨对象以物体为研讨对象进展受力分析，建立直角坐标系如进展受力分析，建立直角坐标系如图所示，根据牛顿第二定律有图所示，根据牛顿第二定律有x方向：方向：Fcos 37Ffmay方向：方向：Fsin 37FNmg0又又FfFN联立解得联立解得a6 m/s25 s末物体的速度大小为末物体的速度大小为vat65 m/s30 m/s5 s内物体经过的位移为内物体经过的位移为xat2652 m75 m答案答案(1)30 m/s75 m(2)45.5 N物体的运动情况是由物体的受力情况及物体的运动情况是由物体的受力情况及物体运动的初始形状共同决议的。而加物体运动的初始形状共同决议的。而加速度是联络力与运

9、动的桥梁。速度是联络力与运动的桥梁。借题发扬要点二、由物体的运动情况确定物体的受力情况要点二、由物体的运动情况确定物体的受力情况2 2解题步骤解题步骤(1)(1)确定研讨对象，对研讨对象进展受力分析和确定研讨对象，对研讨对象进展受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。运动过程分析，并画出受力图和运动草图。(2)(2)选择适宜的运动学公式，求出物体的加速度。选择适宜的运动学公式，求出物体的加速度。(3)(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。外力。(4)(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力

10、。需的力。名师点睛名师点睛(1)由运动学规律求加速度，要特别留意由运动学规律求加速度，要特别留意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。能将速度的方向和加速度的方向混淆。(2)标题中所求的力能够是合力，也能够标题中所求的力能够是合力，也能够是某一特定的力，均要先求出合力的大小、是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力。方向，再根据力的合成与分解求分力。2质量为质量为2.75 t的汽车，在的汽车，在2 900 N的牵引的牵引力的作用下，由静止开上一个山坡。沿山坡每力的作用下，由静止开上一个山坡。沿

11、山坡每前进前进1 m，升高，升高0.05 m。汽车前进。汽车前进100 m时，速时，速度到达度到达36 km/h。汽车遭到哪几个力的作用？画。汽车遭到哪几个力的作用？画出力的表示图。汽车做什么运动？加速度有多出力的表示图。汽车做什么运动？加速度有多大，方向如何？求汽车在前进中所受的摩擦力。大，方向如何？求汽车在前进中所受的摩擦力。(g取取10 m/s2)针对训练审题指点审题指点解答此题需求把握以下两点：解答此题需求把握以下两点：(1)根据知明确根据知明确sin 。(2)根据运动学确定根据运动学确定a进而求进而求F合及合及Ff。解析解析此题先由运动学方程求出加速度此题先由运动学方程求出加速度的大

12、小和方向。再把重力分解为沿斜面方向的的大小和方向。再把重力分解为沿斜面方向的分力分力mgsin 和垂直斜面方向的分力和垂直斜面方向的分力mgcos ，沿斜面方向列出动力学方程沿斜面方向列出动力学方程Fxma求解。求解。(垂垂直斜面方向的合力为零，直斜面方向的合力为零，F2mgcos )此题解此题解题的方法称为题的方法称为“正交分解法。正交分解法。汽车遭到四个力的作用：重力汽车遭到四个力的作用：重力G、牵引力、牵引力F1、斜面的支持力斜面的支持力F2和摩擦力和摩擦力Ff，汽车做匀加速运动，汽车做匀加速运动，加速度方向沿斜面向上。受力如下图。由加速度方向沿斜面向上。受力如下图。由v22ax可求出加

13、速度的大小为可求出加速度的大小为av2/(2x)102/(2100)m/s20.5 m/s2，根据牛顿第二定律，根据牛顿第二定律得得F1mgsin Ffma。所以所以FfF1mgsin ma(2.91032.75103100.052.751030.5) N150 N答案答案见解析见解析知运动情况求解受力情况，首先要进展知运动情况求解受力情况，首先要进展运动分析，再利用运动学公式求出加速度，运动分析，再利用运动学公式求出加速度，然后对物体进展受力分析，运用牛顿第二定然后对物体进展受力分析，运用牛顿第二定律求出某力。律求出某力。借题发扬1 1衔接体及其特点衔接体及其特点多个相互关联的物体衔接多个相

14、互关联的物体衔接( (叠放、并排或由叠放、并排或由绳子、细杆联络绳子、细杆联络) )在一同构成的物体系统称为衔在一同构成的物体系统称为衔接体。衔接体普通具有一样的运动情况接体。衔接体普通具有一样的运动情况( (速度、速度、加速度加速度) )。要点三、衔接体问题及处置方法要点三、衔接体问题及处置方法整体法与隔离法整体法与隔离法2 2处置衔接体问题的常用方法处置衔接体问题的常用方法(1)(1)整体法：假设系统内各物体具有一样的整体法：假设系统内各物体具有一样的加速度，普通把衔接体看成一个整体，由牛顿第加速度，普通把衔接体看成一个整体，由牛顿第二定律求出系统的加速度，然后再根据标题要求二定律求出系统

15、的加速度，然后再根据标题要求将其中的某个物体进展隔离分析并求解它们之间将其中的某个物体进展隔离分析并求解它们之间的相互作用力。将整体作为研讨对象时只分析外的相互作用力。将整体作为研讨对象时只分析外力，物体间的内力不能列入牛顿定律方程中。力，物体间的内力不能列入牛顿定律方程中。(2)(2)隔离法：把系统中的各个部分隔离法：把系统中的各个部分( (或某或某一部分一部分) )从系统中隔离出来，作为一个单独的从系统中隔离出来，作为一个单独的研讨对象来分析，从而求解物体之间的相互研讨对象来分析，从而求解物体之间的相互作用力。作用力。 名师点睛名师点睛 (1)(1)处置衔接体问题时，不能将整体法和处置衔接

16、体问题时，不能将整体法和隔离法对立起来，往往整体法和隔离法要相互隔离法对立起来，往往整体法和隔离法要相互配合交替运用。配合交替运用。(2)(2)在运用隔离法时，系统的内力有能够在运用隔离法时，系统的内力有能够成为某研讨对象的外力，分析时要特别留意。成为某研讨对象的外力，分析时要特别留意。3 3如下图，质量为如下图，质量为m m的物块的物块放在倾角为放在倾角为的斜面上，斜面体的斜面上，斜面体的质量为的质量为M M，斜面与物块无摩擦，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面体施一个程地面光滑，现对斜面体施一个程度推力度推力F F，要使物块相对斜面静，要使物块相对斜面静止，力止，力F F应为多大？应为多

17、大？针对训练审题指点审题指点解答此题时需求把握以下两点：解答此题时需求把握以下两点：(1)两物体的加速度两物体的加速度a都程度向左，故其都程度向左，故其F合都合都是程度向左的。是程度向左的。(2)先分析先分析m，再分析，再分析(M和和m)。解析解析两物体无相对滑动，阐明两物体加两物体无相对滑动，阐明两物体加速度一样，方向均程度向左。对于物块速度一样，方向均程度向左。对于物块m，受两，受两个力作用，其合力程度向左。先选取物块个力作用，其合力程度向左。先选取物块m为研为研讨对象，求出它的加速度，它的加速度就是整讨对象，求出它的加速度，它的加速度就是整体加速度，再根据体加速度，再根据F(Mm)a求出

18、推力求出推力F。先选择物块为研讨对象，受两个力：先选择物块为研讨对象，受两个力：重力重力mg、支持力、支持力FN，且两力合力程度向，且两力合力程度向左，如下图，由图可得：左，如下图，由图可得：mamg tan ，agtan ；再选整体为研讨对象，根据；再选整体为研讨对象，根据牛顿第二定律得牛顿第二定律得F(Mm)a(Mm)g tan 。答案答案(Mm)gtan 在解简单衔接体问题中，求合力或系统加在解简单衔接体问题中，求合力或系统加速度时，优先思索速度时，优先思索“整体法，假设求物体之整体法，假设求物体之间的相互作用力时，用间的相互作用力时，用“隔离法。实践运用隔离法。实践运用中可根据详细情况，灵敏交替运用，不应拘泥中可根据详细情况，灵敏交替运用，不应拘泥于固定方式，无论运用哪种方法，解题的关键于固定方式，无论运用哪种方法，解题的关键还是在于对选择的研讨对象进展正确的受力分还是在于对选择的研讨对象进展正确的受力分析。析。针对训练1知受力情况求运动情况时，先对物体进展知受力情况求运动情况时，先对物体进展受力分析，运用牛顿第二定律求