物理必修ⅰ沪科版5.3牛顿运动定律案例分析概要

1力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因反映了力和运动的关系反映了物体之间的相互作用规律牛顿运动定律的复习力是产生加速度的原因牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第二定律（F=ma）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)惯性——物体本身固有的属性2两类问题：牛顿运动定律的应用(1)②已知物体的运动情况，确定物体受力情况。①已知物体受力的情况，确定物体运动情况。3一、已知物体受力的情况，确定物体运动。例题1质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：（1）若改用50N拉力沿与水平方向成370的夹角斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3秒钟，物体的速度多大？思考与讨论1、物体刚好能在水平面上匀速前进，可以求什么？2、求速度，物体做什么运动？怎么去求？4解：用水平力拉物体时，做匀速直线运动，受力如图（1）：由平衡条件得FN1=G(1)Ff1=F1(2)又Ff1=µFN1(3)由（1）（2）（3）得

µ=0.1GFN1Ff1F1（1）当用斜上方的拉力时，物体做匀加速直线运动，受力如图（2）由牛顿第二定律得FN2+F2sin370=G(4)F2cos370-Ff2=ma1(5)又Ff2=µFN2（6)由（4）（5）(6)得

a1=1.15m/s2由得v=2.3m/s（1）GFN2Ff2F2F2xF2y（2）撤去拉力后，物体做匀减速直线运动。受力如图（3）由牛顿第二定律得Ff1=ma2(7)由（1）（3）（7）得a2=1m/s2又当v=0时，由v0=at得t=2.3s,即经过3秒钟，物体的速度为0.GFN1Ff15课本例题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＝30°，在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力。二、已知物体的运动情况，确定物体受力。（g取10m/s2）。6思考：如何求阻力，受哪些力？受力分析

合力沿什么方向？

合力沿斜面向下

受力方向复杂，如何求合力?建立如图所示的直角坐标系——正交分解θGYGXθGfFNYXX：Gx

－

f

=maY：FN－GY

=07解：Gx=Gsinθ

②

F＝Gx－f＝ma

③

由运动学公式x＝v0t＋

at2

得a

＝①

t22（x－v0t）由①②③得f＝Gx

－ma=Gsinθ－t22m（x－v0t）(f

方向沿斜面向上)12θGYGXθGfFNYX根据牛顿第二定律F＝ma得：f＝－75N以加速度方向为正方向已知：V0=2m/s,m＝75kg,t=4s,X=60m

求f89答案

2.5m/s210应用牛顿运动定律解题的一般步骤解题思路：确定研究对象力的合成与分解F=ma运动学公式受力情况合力Fa运动情况1、在分析研究对象的受力情况时，请画出研究对象的受力示意图。2、在分析研究对象的运动情况时，请画出研究对象的运动过程简图。3、在用牛顿运动定律解题时,速度、加速度、位移和力的正负号极易出错,解题时,一定要注意正方向的规定特别提示：11图3121314图4课堂练习1516答案

见解析17图102.183