牛顿第二定律的应用课件

§4.4牛顿第二定律应用(1)----由物体受力求物体运动情况一、教学目标:1、知识与技能：①进一步理解牛顿第二定律，②熟练运用牛顿第二定律公式求解物体的加速度。

2、过程与方法：通过例题的讲解与练习，让学生掌握运用牛顿第二定律的方法和解题的一般步骤。3、情感、态度与价值观：通过例题的变形让学生体会到具体问题具体分析的哲学方法。1可编辑ppt§4.4牛顿第二定律应用(1)----由物体受力求物体运动情二、重点、难点：1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法。2、难点：把动力学的分析思路和解决方法贯彻到具体问题的解决之中。2可编辑ppt二、重点、难点：1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法三、教学过程：复习:下列说法正确的是：()A、由a=可知，a与成正比，与反比B、由a=可知，a与F成正比，与m反比C、加速度方向与的方向一致D、加速度方向与F的方向一致BCD3可编辑ppt三、教学过程：复习:下列说法正确的是：(第一、二章我们学习了运动学，知道了匀变速直线运动的一些规律：速度公式：位移公式：位移-速度公式：平均速度：vt=v0+atx=v0t+at2/22ax=vt2-v02v0=(v0+vt)/24可编辑ppt第一、二章我们学习了运动学，知道了匀变速直线运动的一些规律：例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝300，在t＝5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）例1、一个静止在水平面上的物体，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内发生的位移。V分析探究5可编辑ppt例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速例1、一个静止在水平面上的物体，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内发生的位移。V则合外力由牛顿第二定律得：则4s末的速度v和4s内的位移x为GF2FNF1解：物体受力情况如图，取向右为正方向6可编辑ppt例1、一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝300，在t＝5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）由运动学公式：滑雪人的加速度：由牛顿第二定律得

解：对滑雪人受力分析,并建立坐标系如图GF阻FNGxGyyx7可编辑ppt例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩擦因数为0.15，现对其施加一个20N的水平向右的拉力，求(1)木块5s末的速度及5s内的位移。(2)撤去外力后木块还能滑行多远。Fµ=0.15例1：8可编辑ppt一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩Fµ=0.15GF支ft=5sv0=0v1=?x1=?a1fF支Gx2=?a2解题思路：以木块为研究对象，对其受力分析，求出合力，由合力求得加速度，再由运动学公式求得速度、位移，当撤去外力后，再对木块进行受力分析，求出第二过程的加速度，由撤去外力时的速度(即第一过程的末速度v1)与第二过程加速度求出第二过程的位移。v2=09可编辑pptFµ=0.15GF支ft=5sv0=0v1=?x1=?a1f解：(1)以木块为研究对象，对第一过程分析，受力如左边图所示,以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：代入数据：20–f=10a1F支–10×10=0f=0.15

F支F支=100Nf=15Na1=0.5m/s2解之得：Fµ=0.15Gft=5sv0=0v1=?x1=?a1fF支Gx2=?a2v2=0F支水平方向：F–f=ma1竖直方向：F支–G=0f=µF支10可编辑ppt解：(1)以木块为研究对象，对第一过程分析，受力如左边图所示由v1=v0+a1t可知：v1=0.5×5m/s=2.5m/s由x1=a1t2/2可知：x1=（0.5×52/2)m=6.25m(2)当撤去外力F后，仍以木块为研究对象，受力如中间图所示,仍以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：水平方向：0

–f=ma2竖直方向：F支–G=0f=µF支0–f=10a2F支–

10×10=0f=0.15

F支代入数据：F支=100Nf=15Na2=–1.5m/s2解之得：11可编辑ppt由v1=v0+a1t可知：v1=0.5×5m/s由x1=a1由0=v1+a2t2可知：0=2.5+(–1.5)×t2t2=1.67s由x2=v1t2+a2t22/2可知：x2=2.5×1.67+(–1.5)×(1.67)2/2

=2.08m方法一：由2a2x2=02–

v12得：2×(–1.5)x2=–2.52x2=2.08m方法二：12可编辑ppt由0=v1+a2t2可知：0=2.5+(–1.5)×解题思路：由物体受力情况根据牛顿第二定律:F＝ma物体的加速度a根据运动学公式求出物体的运动情况解题一般步骤：（1）确定研究对象。（2）对研究对象受力分析并画出受力示意图。（3）分析物体运动情况并画运动过程简图。（4）利用牛顿第二定律求解加速度。（5）列出方程，求解方程。（6）检查答案是否完整，合理。13可编辑ppt解题思路：由物体受力情况根据牛顿第二定物体的加速度a根据运动变式1：一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩擦因数为0.15，现对其施加一个与水平成370斜向右上方的20N的拉力，求(1)木块5s末的速度及5s内的位移。(2)撤去外力后木块还能滑行多远。µ=0.15F37014可编辑ppt变式1：一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面µ=0.15F370v1=?f’F支’GF支Gfxy解(1)以木块为研究对象，对其受力分析，如图所示，并建立如图坐标。将F分解为F1与F2，由牛顿第二定律可知：F1F2f＝µF支代入数据：20×0.8－f＝10a1F支＋20×0.6－10×10＝0f＝0.15

×F支解之得：F支＝88N,f＝13.2Na1＝0.28m/s2a1x2=?a2v2=0t=5sx1=?x轴：ΣFx＝Fcom370－f＝ma1y轴：ΣFy＝F支＋Fsin370－G＝015可编辑pptµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支Gfxy解(1由v1=v0+a1t可知：v1=0.28×5m/s=1.4m/s由x1=a1t2/2可知：x1=（0.28×52/2)m=3.5m16可编辑ppt由v1=v0+a1t可知：v1=0.28×5m/s由x1=aµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支GfxyF1F2a1x2=?a2v2=0t=5sx1=?(2)当撤去外力F后，仍以木块为研究对象，受力如中间图所示,以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：水平方向：0–f’=10a2F支’

–

10×10=0f’

=0.15

F支’代入数据：F支’=100Nf’=15Na2=–1.5m/s2解之得：0

–f’=ma2竖直方向：F支’–mg=0f’=µF支17可编辑pptµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支GfxyF1F由0=v1+a2t2可知：0=1.4+(–1.5)×t2t2=0.93s由x2=v1t2+a2t22/2可知：x2=1.4×0.93+(–1.5)×(0.93)2/2

=0.65m方法一：由2a2x2=02–

v12得：2×(–1.5)x2=–1.42x2=0.65m方法二：18可编辑ppt由0=v1+a2t2可知：0=1.4+(–1.5)×一物块从光滑斜面顶端下滑，已知斜面倾角为300，斜面长为2.5m，则物体滑到底端时所用时间为多少？300yxGFG1G2解：以物体为研究对象受力如图，并建立如图坐标，x轴:Gsin300＝may轴:F－Gcom300＝0代入数据：mg×0.5=maF－mg×=0解之得：a＝5m/s2由x=at2可知，t=代入数据解之得：t=1s由牛顿第二定律可知，19可编辑ppt一物块从光滑斜面顶端下滑，已知斜面倾角为300，斜面长为例题2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，从静止开始5s内下滑了31.25米，求滑雪板与雪地的动摩擦因数μ？运动员做的是初速度为零的匀加速直线运动20可编辑ppt例题2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，mgFfFNxyaF1F2θ

对物体受力分析：21可编辑pptmgFfFNxyaF1F2θ对物体受力分析：21可编辑pp

解得：a＝g（sinθ－μcosθ）沿斜面方向F1=mgsinθ和垂直斜面方向:FN-F2=0在沿着斜面方向：F1-f=ma又因为有：Ff=μFN

垂直斜面方向F2=mgcosθ将mg分解:列方程：22可编辑ppt解得：a＝g（sinθ－μcosθ）沿斜面方向应用牛顿运动定律（由运动求力）解题步骤：1、分析物体的运动情况求出加速度；2、分析物体的受力情况；3、不沿加速度方向的力分解为沿加速度方向的分力和垂直加速度方向的分力;4、应用运动学的相应公式及F合=ma列方程;5、求解。小结：23可编辑ppt应用牛顿运动定律（由运动求力）1、分析物体的运动情况求出加速1、质量为2kg的物体，在0～4s内受水平拉力F和摩擦力f的作用，在4～10s内仅受摩擦力作用而停止，其v—t图像如图。求（1）物体受的摩擦力大小是多少？（2）水平拉力是多少？24可编辑ppt1、质量为2kg的物体，在0～4s内受水平拉力F和摩擦力f的2．对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转．(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转．(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转．(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转．25可编辑ppt2．对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是25可编辑p3、一质量为m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。26可编辑ppt3、一质量为m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从4、如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。27可编辑ppt4、如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物3A．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点．请完成下表：亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢力与物体运动关系维持物体运动不需要力维持物体运动需要力物体下落快慢与物体轻重无关28可编辑ppt3A．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士§4.4牛顿第二定律应用(1)----由物体受力求物体运动情况一、教学目标:1、知识与技能：①进一步理解牛顿第二定律，②熟练运用牛顿第二定律公式求解物体的加速度。

2、过程与方法：通过例题的讲解与练习，让学生掌握运用牛顿第二定律的方法和解题的一般步骤。3、情感、态度与价值观：通过例题的变形让学生体会到具体问题具体分析的哲学方法。29可编辑ppt§4.4牛顿第二定律应用(1)----由物体受力求物体运动情二、重点、难点：1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法。2、难点：把动力学的分析思路和解决方法贯彻到具体问题的解决之中。30可编辑ppt二、重点、难点：1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法三、教学过程：复习:下列说法正确的是：()A、由a=可知，a与成正比，与反比B、由a=可知，a与F成正比，与m反比C、加速度方向与的方向一致D、加速度方向与F的方向一致BCD31可编辑ppt三、教学过程：复习:下列说法正确的是：(第一、二章我们学习了运动学，知道了匀变速直线运动的一些规律：速度公式：位移公式：位移-速度公式：平均速度：vt=v0+atx=v0t+at2/22ax=vt2-v02v0=(v0+vt)/232可编辑ppt第一、二章我们学习了运动学，知道了匀变速直线运动的一些规律：例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝300，在t＝5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）例1、一个静止在水平面上的物体，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内发生的位移。V分析探究33可编辑ppt例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速例1、一个静止在水平面上的物体，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内发生的位移。V则合外力由牛顿第二定律得：则4s末的速度v和4s内的位移x为GF2FNF1解：物体受力情况如图，取向右为正方向34可编辑ppt例1、一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝300，在t＝5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）由运动学公式：滑雪人的加速度：由牛顿第二定律得

解：对滑雪人受力分析,并建立坐标系如图GF阻FNGxGyyx35可编辑ppt例2、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩擦因数为0.15，现对其施加一个20N的水平向右的拉力，求(1)木块5s末的速度及5s内的位移。(2)撤去外力后木块还能滑行多远。Fµ=0.15例1：36可编辑ppt一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩Fµ=0.15GF支ft=5sv0=0v1=?x1=?a1fF支Gx2=?a2解题思路：以木块为研究对象，对其受力分析，求出合力，由合力求得加速度，再由运动学公式求得速度、位移，当撤去外力后，再对木块进行受力分析，求出第二过程的加速度，由撤去外力时的速度(即第一过程的末速度v1)与第二过程加速度求出第二过程的位移。v2=037可编辑pptFµ=0.15GF支ft=5sv0=0v1=?x1=?a1f解：(1)以木块为研究对象，对第一过程分析，受力如左边图所示,以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：代入数据：20–f=10a1F支–10×10=0f=0.15

F支F支=100Nf=15Na1=0.5m/s2解之得：Fµ=0.15Gft=5sv0=0v1=?x1=?a1fF支Gx2=?a2v2=0F支水平方向：F–f=ma1竖直方向：F支–G=0f=µF支38可编辑ppt解：(1)以木块为研究对象，对第一过程分析，受力如左边图所示由v1=v0+a1t可知：v1=0.5×5m/s=2.5m/s由x1=a1t2/2可知：x1=（0.5×52/2)m=6.25m(2)当撤去外力F后，仍以木块为研究对象，受力如中间图所示,仍以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：水平方向：0

–f=ma2竖直方向：F支–G=0f=µF支0–f=10a2F支–

10×10=0f=0.15

F支代入数据：F支=100Nf=15Na2=–1.5m/s2解之得：39可编辑ppt由v1=v0+a1t可知：v1=0.5×5m/s由x1=a1由0=v1+a2t2可知：0=2.5+(–1.5)×t2t2=1.67s由x2=v1t2+a2t22/2可知：x2=2.5×1.67+(–1.5)×(1.67)2/2

=2.08m方法一：由2a2x2=02–

v12得：2×(–1.5)x2=–2.52x2=2.08m方法二：40可编辑ppt由0=v1+a2t2可知：0=2.5+(–1.5)×解题思路：由物体受力情况根据牛顿第二定律:F＝ma物体的加速度a根据运动学公式求出物体的运动情况解题一般步骤：（1）确定研究对象。（2）对研究对象受力分析并画出受力示意图。（3）分析物体运动情况并画运动过程简图。（4）利用牛顿第二定律求解加速度。（5）列出方程，求解方程。（6）检查答案是否完整，合理。41可编辑ppt解题思路：由物体受力情况根据牛顿第二定物体的加速度a根据运动变式1：一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面间的动摩擦因数为0.15，现对其施加一个与水平成370斜向右上方的20N的拉力，求(1)木块5s末的速度及5s内的位移。(2)撤去外力后木块还能滑行多远。µ=0.15F37042可编辑ppt变式1：一质量为10kg的木块，静止在水平面上,木块与水平面µ=0.15F370v1=?f’F支’GF支Gfxy解(1)以木块为研究对象，对其受力分析，如图所示，并建立如图坐标。将F分解为F1与F2，由牛顿第二定律可知：F1F2f＝µF支代入数据：20×0.8－f＝10a1F支＋20×0.6－10×10＝0f＝0.15

×F支解之得：F支＝88N,f＝13.2Na1＝0.28m/s2a1x2=?a2v2=0t=5sx1=?x轴：ΣFx＝Fcom370－f＝ma1y轴：ΣFy＝F支＋Fsin370－G＝043可编辑pptµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支Gfxy解(1由v1=v0+a1t可知：v1=0.28×5m/s=1.4m/s由x1=a1t2/2可知：x1=（0.28×52/2)m=3.5m44可编辑ppt由v1=v0+a1t可知：v1=0.28×5m/s由x1=aµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支GfxyF1F2a1x2=?a2v2=0t=5sx1=?(2)当撤去外力F后，仍以木块为研究对象，受力如中间图所示,以向右为正方向，由牛顿第二定律F合=ma可知：水平方向：0–f’=10a2F支’

–

10×10=0f’

=0.15

F支’代入数据：F支’=100Nf’=15Na2=–1.5m/s2解之得：0

–f’=ma2竖直方向：F支’–mg=0f’=µF支45可编辑pptµ=0.15F370v1=?f’F支’GF支GfxyF1F由0=v1+a2t2可知：0=1.4+(–1.5)×t2t2=0.93s由x2=v1t2+a2t22/2可知：x2=1.4×0.93+(–1.5)×(0.93)2/2

=0.65m方法一：由2a2x2=02–

v12得：2×(–1.5)x2=–1.42x2=0.65m方法二：46可编辑ppt由0=v1+a2t2可知：0=1.4+(–1.5)×一物块从光滑斜面顶端下滑，已知斜面倾角为300，斜面长为2.5m，则物体滑到底端时所用时间为多少？300yxGFG1G2解：以物体为研究对象受力如图，并建立如图坐标，x轴:Gsin300＝may轴:F－Gcom300＝0代入数据：mg×0.5=maF－mg×=0解之得：a＝5m/s2由x=at2可知，t=代入数据解之得：t=1s由牛顿第二定律可知，47可编辑ppt一物块从光滑斜面顶端下滑，已知斜面倾角为300，斜面长为例题2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，从静止开始5s内下滑了31.25米，求滑雪板与雪地的动摩擦因数μ？运动员做的是初速度为零的匀加速直线运动48可编辑ppt例题2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，mgFfFNxyaF1F2θ