高中物理 4.6用牛頓定律解決問題（一）課件 新人教版必修1.ppt

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1、牛頓定律解決問題,（一）,動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題,受力情況,運(yùn)動(dòng)情況,,,a,,,牛頓第二定律,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路： 首先要對(duì)確定的研究對(duì)象進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)情況分析，把題中所給的物理情景弄清楚，然后由牛頓第二定律，通過加速度這個(gè)聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的“橋梁”，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。,從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 例1:一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量為2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.21。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移？,,確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由物體受力分析得： F合=F1F2=（6.44.2）N=2.2 N 由求出的物體所

2、受合力用牛頓第二定律求解物體加速度 根據(jù)牛頓第二定律：F合=ma，得： 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解速度與位移 由：vt=a t，得： vt=1.14 m/s=4.4 m/s 由： 得：,,牛頓第二定律的應(yīng)用 二力合成法解題 由牛頓第二定律合 = ma可知合力與加速度的方向是一致的，解題時(shí)只要判知加速度的方向，就可知道合力的方向，反之亦然。 若物體只受兩個(gè)力作用作加速運(yùn)動(dòng)，求合力時(shí)可直接利用平行四邊形法則。,牛頓第二定律的應(yīng)用正交分解法解題 牛頓第二定律的正交分解法解題：物體受三個(gè)或三個(gè)以上的不同方向力的作用時(shí)，一般都要用到正交分解法。 坐標(biāo)系的建立原則： 盡量多的力在坐標(biāo)軸上 未知量放在

3、坐標(biāo)軸上 加速度盡量放在坐標(biāo)軸上 總之，怎樣方便就怎樣建坐標(biāo)系。 牛頓第二定律的正交表示： x合 = max ，y合=may,從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 例2：一個(gè)質(zhì)量為75kg的人，以2m/s的處速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角為30o，在5s內(nèi)滑下60m，求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空氣 阻力）。,解 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 ： 得： = 4 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律： F合=ma，結(jié)合物體的受力情況得： F阻=GxF合 =mgsinma =759.8sin30754 N =67.5 N,由受力求解運(yùn)動(dòng)情況的基本步驟： 1、確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)分析； 2、根據(jù)力的合成

4、和分解的方法，求合力（大小方向）； 3、由牛頓第二定律列方程，求加速度； 4、結(jié)合給定的運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動(dòng)參量,例3：圖中，車廂沿水平方向勻加速前進(jìn)，車廂后面的豎直內(nèi)壁上一個(gè)物體A正好沿壁相對(duì)車勻速下滑，已知物塊和豎直壁間動(dòng)摩擦因數(shù)為。車廂內(nèi)一水平桌面上，又有一個(gè)物塊 B質(zhì)量為m，隨車廂一 起運(yùn)動(dòng)，相對(duì)桌面靜止 ，則物塊B受到的摩擦 力為多大？,解： 對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，得： F2=GA mAa=F1 又因F2=F1 a= g/ 物體A與物體B相對(duì)靜止，aA=aB 對(duì)B進(jìn)行受力分析，如圖 maB= F3 將代入，整理 得： F3=m g/ ,例4：用傾角

5、=30的傳送帶傳送m=0.5千克的物體，物體與傳送帶間無(wú)滑動(dòng)，求在下述情況下物體所受摩擦力； （）傳送帶靜止； （）傳送帶以v=3米秒的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)； （）傳送帶以a=2米秒加速度勻加速向下運(yùn)動(dòng)。,解：物體的受力分析如圖所示。 （）傳送帶靜止：物體處于平衡狀態(tài)，所受合力為零， 所以：f-mgsin f=mgsin = 0.59.80.5 2.45（牛） （）傳送帶勻速斜向上時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，同理：f=2.45牛 （）傳送帶加速斜向下時(shí)： 設(shè)摩擦力向下由合 = ma得： f + mgsin = ma，f = -mg sin + ma = -1.5（牛） 負(fù)號(hào)說明f方向沿斜面向上。,例

6、5：如圖甲，火車箱中有一傾角為的斜面，當(dāng)火車以米秒的加速度沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面上的物體m還是保持與車廂相對(duì)靜止，求物體m所受的摩擦力。,解：如圖甲，假定所受的靜摩擦力沿斜面向下，用正交分解法有： Ncos30- fsin30- mg=0 (1) Nsin30+fcos30=ma (2) （）、（） 聯(lián)立得f=5m牛 ，為正值，說明 f的方向是沿斜面 向下。,鞏固練習(xí)： 1、在汽車中的懸線上掛一個(gè)小球，當(dāng)汽車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸線與豎直方向成某一固定的角度。已知小球的質(zhì)量是30g，汽車的加速度為5.0m/s2，求：（1）畫出研究對(duì)象的受力示意圖。（2）研究對(duì)象做什么運(yùn)動(dòng)？（3）研究對(duì)象所受

7、合力的大小和方向如何？（4）懸線對(duì)小球的拉力的大小和方向。（g=10m/s2）,2、航空母艦上的飛機(jī)跑道長(zhǎng)度有限。飛機(jī)回艦時(shí)，機(jī)尾有一個(gè)鉤爪，能鉤住艦上的一根彈性鋼索，利用彈性鋼索的彈力使飛機(jī)很快減速。若飛機(jī)的質(zhì)量為M =4.0103kg，回艦時(shí)的速度為v =160m/s,在t =2.0s內(nèi)速度減為零。飛機(jī)與甲板間的摩擦阻力大小等于飛機(jī)重力的倍,=0.5 。求:(1)飛機(jī)回艦時(shí)在艦上減速的加速度大?。僭O(shè)飛機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)）；(2)彈性鋼索對(duì)飛機(jī)的平均拉力F的大?。╣取10m/s2),3、如圖所示，小車上固定一彎折硬桿ABC，C端固定一質(zhì)量為m的小球，已知ABC恒定，當(dāng)小水平向左做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，BC桿對(duì)小球作用力的方向?yàn)?A、一定沿桿向上 B、一定豎直向上 C、可能水平向左 D、隨加速度大小 而改變,D,4、在靜止的小車內(nèi)，用細(xì)線a、b系住一個(gè)小球，細(xì)線a與豎直方向成角，拉力為Ta；細(xì)線b成水平狀態(tài)，拉力為Tb，現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，此時(shí)小球在車內(nèi)的位置仍保持不變（角不變）。則兩細(xì)線的拉力變化情況是 A、Ta增大，Tb減小 B、Ta減小，Tb減小 C、Ta不變，Tb減小 D、Ta不變，Tb增大,（1）牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析問題的一般方法 （2）學(xué)習(xí)物體受力分析的方法正交分解及學(xué)會(huì)做一般題目。,小結(jié)：,