用牛顿运动定律解决问题（一）

1、6 用牛顿运动定律解决问题（一）,思考：卫星发射时在几百秒内就要把卫星的速度增加到几千米每秒，在太空运动时可达7km/s，科学家是如何做到精确定位并加以控制的呢？,1.能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。 2.理解运用牛顿运动定律解题的基本方法，即首先 对研究对象进行受力和运动情况的分析，然后用 牛顿运动定律把二者联系起来。 3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有 效的方法，比如建立恰当的坐标系进行解题等。,（重点）,2、公式: F=ma,注意：（1）同时性 （2）同向性,一、牛顿第二定律,1、内容：物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。,复习

2、：,复习： 二、运动学公式 速度公式 ：v = vo+at 位移公式：x= vot +at2 /2 导出公式：v 2 vo 2 =2ax,【典例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面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。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？ 2.物体所受的合力如何？ 解析：竖直方向：合力为零，加速度为零。 水平方向：大小：F合=F F1 ，方向与拉力F方向相同。,F,FN,F1,3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,4.如何求加速度？ 借助于牛顿第二定律F合=ma，利

3、用合力来求加速度。 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。,总结一下解题思路和步骤吧？,一、 从受力确定运动情况,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)。,第一类：由受力情况求运动情况 解题步骤： （1）确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受力图，弄清题目的物理情景； （2）求出合力； （3）利用牛顿第二定律求出物体的加速度； （4）利用运动学公式确定物体的运动情况。,科学家也是这样做的,【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，

4、山坡的倾角=30o，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）。 【解题指导】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。,分析： 第一步求a 因为v0=2m/s， x=60m，t=5s 据公式 求得a=4m/s2。,x=v0t+ at2,第二步 求F合、阻力 要对人进行受力分析，画受力图。,解：根据运动学公式：xv0t at2 得： 代入已知量得：a4m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系， 根据牛顿第二定律Fma，得： mgsinF阻ma 即：F阻mgsinma 代入数值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻

5、力是67.5N。,总结一下解题思路和步骤吧？,【对点训练】如图所示，水平地面上放置一个质量为m10 kg的物体，在与水平方向成37角的斜向右上方的拉力F100 N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.5。 (sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2) 求：5s后物体的速度大小。,解：受力分析如图所示 在竖直方向有：NFsin =mg 由牛顿第二定律得：Fcos fma 又有 fN 得：a6 m/s2 5 s末速度：,【拓展提升】 若5s末撤去外力F，物体还能运动多远？,解析：撤去拉力后，物体做匀减速直线运动。 受力如图,由牛顿第二定律得 Ff=ma

6、2 又 FfFN 由 v2=2ax得: x=90 m,二、由运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力。 (1)从运动情况确定受力的基本思路,运动学公式,受力情况,说明：求解动力学的两类问题，其中，受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是桥梁。,(2)从运动情况确定受力的解题步骤 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； 根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力； 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。,扩展问题1：如果忽略

7、空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大? 扩展问题2：如果坡长只有60m，下端是水平雪面，不考虑由斜坡到水平面瞬间的速度大小变化，滑雪人在水平面上还能滑多远？ 扩展问题3：如果下坡后立即滑上一个30的斜坡。请问滑雪人最高能上升多高？,分析物理问题的重要方法程序法 按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)的解题方法叫作程序法。程序法解题的基本思路是： 要正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同状态。,【规律方法1】,对各个过程或各个状态进行具体分析，得出正确的结果。 前一个过程的结束是后一个过程的开始，两个过程的交接点(速度v)是问题的关键。,一

8、、 从受力确定运动情况,二、从运动情况确定受力,【规律方法2】,动力学两类问题的解题思路,运动,力,加速度a是联系力和运动的桥梁,a,【规律方法2】,动力学两类问题的解题思路,F合 = ma,受力情况,a,运动学公式,运动情况,两类动力学问题的解题思路：,1假设汽车紧急制动后，受到的阻力与汽车所受 重力的大小差不多。当汽车以20 m/s的速度行驶 时，突然制动，它还能继续滑行的距离约( ) A40 m B20 m C10 m D5 m,B,C,2.如图所示，A、B质量均为m，中间有一 轻质弹簧相连，A用绳悬于O点，当突然 剪断OA绳时，关于A物体的加速度，下列 说法正确的是（ ） A.0 B.

9、g C.2g D.无法确定,3.一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,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30，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。(g取10m/s2),F,点拨：要明确这是动 力学中的哪一类问题,答案：11.32m/s, 22.64m,4.（2016海南高考）沿固定斜面下滑的物体受到与 斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度时间图 线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常 数,在05s、510s、1015s内F的大小分别为F1、F2和 F3,则 ( ) A.F1F3 C.F1F3 D.F1=F3,A,5.（多选）(2016天津高考) 我国高铁技术处于世界领先水平, 和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车, 不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车 的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车 重成正比,某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车, 其余为拖车,则该动车组 ( ),A.启动时乘客受到车厢作