牛顿运动定律应用

46用牛顿运动定律解决问题一、牛顿第二定律1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比,跟它的质量成反比;加速度方向跟作用力方向相同。复习：2、公式:F=ma二、牛顿第三定律1内容：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。3注意：既适用于静止的物体之间，也适用于运动的物体之间，与物体的运动状态无关；2表达式:F=-F'与参考系的选取无关。二、运动学公式速度公式：v=voat位移公式：=vot at2导出公式：v2－vo2=2a例1一个静止在水平面上的物体，质量是2g，的水平拉力作用下沿水平面向右运动，。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。问题：1物体的受力情况如何？受力分析如图示：G2物体所受的合力如何？竖直方向：合力为零，加速度为零。水平方向：大小：F合=F1－F2；方向与拉力F1方向相同3物体是匀变速运动吗运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？

Ｖ0=O

t=4s

Ｖ=?

Ｘ=?

FNF1F2a=解：物体受力如图由图知：F合=F1-F2由牛顿第二定律可得:4s末的速度4s内的位移O4如何求加速度？借助于牛顿第二定律F合=ma，先求合力再求加速度。5本题的解题思路如何？先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。GFNF1F2练习:1一个静止在水平地面上的物体,质量是2g,的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面的动摩擦因数为02，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。g取10m/s2解：物体受力如图由图知：F合=F1-F24s末的速度4s内的位移GFNF1F2由牛顿第二定律可得:FN=G=mgF2= FN则:F合=F1 mg练习:2一个静止在水平地面上的物体,质量是2g,在10N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为300，物体与地面的动摩擦因数为02，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。g取10m/s2F300解：物体受力如图由图知：F合=F1-Ff4s末的速度4s内的位移GFNFFf由牛顿第二定律可得:FNF2=GFf= FN则:F合=F1 G-F2F1F2一、从受力确定运动情况

处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量运动学量。物体运动情况运动学公式加速度

a牛顿第二定律物体受力情况练习：一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱使之向右运动，求经过时间t木箱的速度。θFGFFNFf

F1=FCosF2=FSinXY方向：F合=F1-FfY方向：FN=GF2

Ff=µFNV=V0atF1=FcosF2=FSinF合=ma思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。解：第一步求a因为V0=2m/s，s=60m，t=5s据公式求得a=4m/s2例2一个滑雪的人，质量m=75g，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=5s的时间内滑下的路程=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。2021attVＸ+=人)30oFＮF阻GG1G2yxa第二步求F合、阻力要对人进行受力分析画受力图，人)30oFＮF阻GG1G2yxa第二步求F合、阻力要对人进行受力分析画受力图所以：F合=ma=300N

轴方向：F合=G1－F阻

y轴方向：F1－G2=0

滑雪人所受的阻力

F阻=G1－F合

=mgsinθ－F合

=解：根据运动学公式：＝v0t＋at2得：

代入已知量得：a＝4m/s2对人进行受力分析，建立坐标系， G=mgsin根据牛顿第二定律F＝ma，得： G－F阻＝ma即：F阻＝mgsinθ－ma代入数值得：F阻＝即：。方向沿山坡向上12a＝2（x－v0t）t2二、从运动情况确定受力已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量力。物体运动情况运动学公式加速度

a牛顿第二定律物体受力情况1上题中如果忽略空气阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？3如果下坡后立即滑上一个300的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？更上一层：（g=10m/s2例2一个滑雪的人，质量m=75g，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=5s的时间内滑下的路程=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。更上一层答案：（g=10m/s21、2、3、一、从受力确定运动情况二、从运动情况确定受力物体运动情况运动学公式加速度

a牛顿第二定律物体受力情况物体运动情况运动学公式加速度

a牛顿第二定律物体受力情况动力学的两类基本问题加速度a是联系力和运动的桥梁牛顿第二定律公式F=ma和运动学公式匀变速直线运动公式v=v0at,=v0tat2/2,v2－v02=2a等中，均包含有一个共同的物理量——加速度a。由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，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，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，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，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。物体运动分析物体受力分析运动学公式牛顿第二定律加速度

a从受力确定运动从运动确定受力

1基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁所求量所求量动力学问题的求解2解题步骤：1确定研究对象；2分析受力情况和运动情况，画示意图受力和运动过程；3用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；4用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。动力学问题的求解【练习1】质量为40g的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16m/s,求物体受到的阻力是多少F【答案】80N【练习2】用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动,然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动,测得加速度是085m/s2,。这个物体的质量是多大【答案】m=2g【练习3】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑，初速度是零，经过50s的时间,滑下的路程是10m,斜面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。g取10m/s2【答案】μ=