高中物理-应用牛顿定律解决问题课件-新人教版必修1

用牛顿定律解决问题第一页，编辑于星期五：十一点十三分。※牛顿第二定律的两类根本问题1、受力情况求运动情况。2、运动情况求受力情况。受力情况受力分析，画受力图处理受力图，求合力aF=ma运动情况〔svta)运动学规律初始条件※解题思路：第二页，编辑于星期五：十一点十三分。例1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。第三页，编辑于星期五：十一点十三分。解：物体的受力如以以下图：4s内的位移FNGfa（正）由图知：F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N由牛顿第二定律：4s末的速度由运动学公式：第四页，编辑于星期五：十一点十三分。例2：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，：g=10m/s2,求：〔1〕物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小〔2〕假设4s后撤去拉力F，那么物体还能滑行多远？Fθ第五页，编辑于星期五：十一点十三分。解：加速阶段：物体m受力如图，建立图示直角坐标系把F分解为F1、F2〔如图〕那么：F1=Fsin370=3N,F2=Fcos300=4NθN1Gf1FF1F2xy由牛顿第二定律，得：水平方向：F2-f1=ma1①竖直方向：F1+N1-G=0②又f1=μN1③由①②③得：第六页，编辑于星期五：十一点十三分。减速阶段：物体m受力如图，以运动方向为正方向

由牛顿第二定律得：-f2=μmg=ma2故a2=-μg=-0.2×10m/s2=-2m/s2GN2f2aV（正）又v=a1t1=0.3×4m/s=1.2m/s，vt=0由运动学公式vt2-v02=2as2，得：物体的滑行距离第七页，编辑于星期五：十一点十三分。※应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究对象和研究过程2、画图分析研究对象的受力和运动情况；〔画图很重要，要养成习惯〕3、进行必要的力的合成和分解,并注意选定正方向4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；5、对解的合理性进行讨论第八页，编辑于星期五：十一点十三分。例3:一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。第九页，编辑于星期五：十一点十三分。解：对人进行受力分析画受力图，如下因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿钭面向下方向为正G2G1mgNf那么：根据运动学公式：求得a=4m/s2再由牛顿第二定律可得：第十页，编辑于星期五：十一点十三分。例4：质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度到达54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。第十一页，编辑于星期五：十一点十三分。解：火车的运动情况和受力情况如以以下图加速阶段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,s1=225mS1=225mV0=0S2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正）加速运动a减速运动V（正）由运动学公式：第十二页，编辑于星期五：十一点十三分。由牛顿第二定律得：减速阶段：以运动方向为正方向v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0故由牛顿第二定律得：-f=ma2故阻力大小f=-ma2=-105×(-0.9)N=9×104N因此牵引力F=f+ma1=〔9×104+5×104〕N=1.4×105N第十三页，编辑于星期五：十一点十三分。求解两类问题的根本思路：牛顿第二定律反映的是---加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。运动学基本公式物体的运动情况物体的受力情况牛顿第二定律加速度第十四页，编辑于星期五：十一点十三分。例5、木块质量为8kg，放在水平地面上，在2N的水平恒力作用下从静止开始运动，经5s，位移为2.5m。求〔1〕木块运动的加速度〔2〕摩擦力的大小〔3〕假设拉力作用10s后撤去，木块还能滑行多远？第十五页，编辑于星期五：十一点十三分。例6.质量为m＝2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑动，如以