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1、用牛頓定律解決問題（一） 例題1 一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2KG，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4S末的速度和4S內(nèi)的位移。 問：問：l、本題研究對象是誰？它共受幾個力的作用？物體所受的、本題研究對象是誰？它共受幾個力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？合力沿什么方向？大小是多少？ 2、本題要求計算位移和速度，而我們只會解決勻變速運動問、本題要求計算位移和速度，而我們只會解決勻變速運動問題。這個物體的運動是勻變速運動嗎？依據(jù)是什么？題。這個物體的運動是勻變速運動嗎？依據(jù)是什么？ 3、FN和和G在豎直方向上，它們有什
2、么關(guān)系？在豎直方向上，它們有什么關(guān)系？例2:一個滑雪的人質(zhì)量是 75 KG，以V02M/S的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30。在 T5S的時間內(nèi)滑下的路程X60M，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力） 問：本題屬于那類力學問題？問：本題屬于那類力學問題？ 人共受幾個力的作用？各力方向如何？人共受幾個力的作用？各力方向如何？ 它們之中哪個力是待求量？哪個力實際上是己知的？它們之中哪個力是待求量？哪個力實際上是己知的？待求力是誰？待求力是誰？ 物體所受的合力沿什么方向？物體所受的合力沿什么方向？12a a2（xv0t）t2對比 相同之處相同之處： 都要進行受力分析、狀態(tài)分析；都要進行受力
3、分析、狀態(tài)分析； 都要應用牛頓第二定律和運動學規(guī)律都要應用牛頓第二定律和運動學規(guī)律 不同之處：不同之處： 例題例題1 1先根據(jù)受力情況確定合外力，后根先根據(jù)受力情況確定合外力，后根據(jù)牛頓定律確定加速度，從而確定運動情況；據(jù)牛頓定律確定加速度，從而確定運動情況； 例題例題2 2是根據(jù)運動情況確定加速度，后根是根據(jù)運動情況確定加速度，后根據(jù)牛頓定律確定合外力，從而確定受力情況。據(jù)牛頓定律確定合外力，從而確定受力情況。兩類問題 1.1.已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；已知物體的受力情況，確定物體的運動情況； 2.2.已知物體的運動情況，確定物體的受力情況。已知物體的運動情況，確定物體的受力情
4、況。圖表受力情況F1、F2運動情況v0、sF合a力的合成與分解牛頓第二定律運動學公式小結(jié) l、兩題都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運動、兩題都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運動學公式，畫受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例學公式，畫受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例1先用牛頓第二定律求加速度，而例先用牛頓第二定律求加速度，而例2先用運動學公式求先用運動學公式求加速度。加速度。 2、例、例2中物體受力方向較為復雜，建立平面直角坐標中物體受力方向較為復雜，建立平面直角坐標系后，就可以用系后，就可以用G1和和G2代替代替G，使解題方便。，使解題方便。一斜面一斜面AB長為長為10 ,傾角為傾
5、角為,一質(zhì)量為一質(zhì)量為kg的小的小物體物體(大小不計大小不計)從斜面頂端從斜面頂端A點由靜止開始下滑點由靜止開始下滑,如圖所如圖所示示(取取10 m/s2) (1)若斜面與物體間的動摩擦因若斜面與物體間的動摩擦因 數(shù)為數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端求小物體下滑到斜面底端B點時的速度及所用時間點時的速度及所用時間.(2)若給小物體一個沿斜面向下若給小物體一個沿斜面向下 的初速度的初速度,恰能沿斜面勻速下滑恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)則小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)是多少是多少?圖圖 2q=30 oABmAG(1)、以小物體為研究對象、以小物體為研究對象,其受力情況如圖所示其受
6、力情況如圖所示.建立直角坐標系建立直角坐標系. 小物體沿斜面即小物體沿斜面即軸方向加軸方向加速運動速運動,設(shè)加速度為設(shè)加速度為ax , 則則ax,物體在軸方向沒有發(fā)物體在軸方向沒有發(fā)生位移生位移,沒有加速度則沒有加速度則ay.解析：解析：q=30 oBmFNxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=yNyxxmaGFFmaFGF= =- -= = =- -= =12m mq qq qm mcossinmgFmaFmgN= = =- -由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：解解 析析把重力把重力沿沿軸和軸和軸方向分解：軸方向分解：q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=c
7、osGq qG2=又又所以：所以：NFFm mm m= =設(shè)小物體下滑到斜面底端時的速度為設(shè)小物體下滑到斜面底端時的速度為,所用時間為所用時間為,小物體由靜小物體由靜止開始勻加速下滑止開始勻加速下滑, 則：則：由由)cos(sing- -= =q qm mq q52/30cos.030(sin10sm= =)- -2/67.0sm= =cossinmmgmga- -= =q qm mq qasvvt2202+ += =atvvt+ += =0由由smsmasv/7 . 3/1067. 022= = = =ssavt5.567.07.3= = = =得得得得解解 析析(2)小物體沿斜面勻速下滑時
8、小物體沿斜面勻速下滑時,處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài),其加速度其加速度，則在圖示的直角坐標系中。則在圖示的直角坐標系中。NFFm mm m= =所以所以又又所以所以,小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)58.030tantan= = = = =q qm mm mNFFq qq qm mcossinmgFmgFN= = =0012= = =- -= = = =- -= =yNyxxmaGFFmaFGFm mq=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=由牛頓第二定律由牛頓第二定律 得：得：解解 析析若給物體一定的初速度若給物體一定的初速度 當當tg時時,
9、物體沿斜面勻速下滑；物體沿斜面勻速下滑； 當當tg（mgcosmgsin）時）時,物體沿斜面減速下滑；物體沿斜面減速下滑； 當當tg（mgcosmgsin）時）時,物體沿斜面加速下滑物體沿斜面加速下滑.q=30 oABmFNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2= 小小 結(jié)結(jié) 例例3、如圖所示，質(zhì)量、如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體；靜止于水平面上，它的物體；靜止于水平面上，它受到一個水平拉力為受到一個水平拉力為F=10N的作用，拉力作用一段時間的作用，拉力作用一段時間t后撤后撤去，物體繼續(xù)滑行到達去，物體繼續(xù)滑行到達B點速度恰好為零，已知點速度恰好為零，已知AB兩點距離兩點距離為
10、為S=10m，物體與水平面間動摩擦因數(shù)，物體與水平面間動摩擦因數(shù)0.2，求拉力，求拉力F作作用的時間用的時間t是多少？是多少？ A.N=masin B. N=m(g+asin)C. f=mg D. f=macos 例例4、如圖、如圖3所示所示, 質(zhì)量為質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上的人站在自動扶梯上, 人鞋與梯的動摩擦因數(shù)為人鞋與梯的動摩擦因數(shù)為. 扶梯傾角為扶梯傾角為, 若人隨若人隨扶梯一起以加速度扶梯一起以加速度a向上運動向上運動. 梯對人的支持力梯對人的支持力N和和摩擦力摩擦力f分別為（分別為（ ）BD 例例5、 如圖所示，小車內(nèi)的地面是光滑的，左如圖所示，小車內(nèi)的地面是光滑的，左下角放一個
11、均勻小球，右壁上掛一個相同的球，下角放一個均勻小球，右壁上掛一個相同的球，兩個球的質(zhì)量均為兩個球的質(zhì)量均為4 kg，懸掛線與右壁成，懸掛線與右壁成37角，小車向右加速前進求：當右壁對角，小車向右加速前進求：當右壁對A球的球的壓力為零時，左壁對壓力為零時，左壁對B球的壓力為多大？（球的壓力為多大？（g取取10 m/s2） 例例6、如圖所示的傳遞帶裝置，、如圖所示的傳遞帶裝置，A、B兩皮帶輪的兩皮帶輪的輪心間距離為輪心間距離為1.5m，皮帶以速度，皮帶以速度2m/s作勻速運動，作勻速運動，現(xiàn)將一小物體現(xiàn)將一小物體C輕輕放到傳送帶的輕輕放到傳送帶的A端，已知物體端，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為與
12、傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，那么需要多長時，那么需要多長時間物體間物體C才能到達才能到達B端。端。 1、一個物體放在光滑水平面上，初速為零，先對物體施加、一個物體放在光滑水平面上，初速為零，先對物體施加一向東的恒力一向東的恒力F，歷時，歷時1秒，隨即把此力改變?yōu)橄蛭?，大小不秒，隨即把此力改變?yōu)橄蛭?，大小不變，歷時變，歷時1秒鐘，接著又把此力改為向東，大小不變，歷時秒鐘，接著又把此力改為向東，大小不變，歷時1秒鐘，如此反復只改變力的方向，共歷時秒鐘，如此反復只改變力的方向，共歷時1分鐘，在此分鐘，在此1分鐘分鐘內(nèi)內(nèi) A物體時而向東運動，時而向西運動，在物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末
13、靜止于分鐘末靜止于初始位置之東初始位置之東 B物體時而向東運動，時而向西運動，在物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末靜止于初分鐘末靜止于初始位置始位置 C物體時而向東運動，時而向西運動，在物體時而向東運動，時而向西運動，在1分鐘末繼續(xù)向分鐘末繼續(xù)向東運動東運動 D物體一直向東運動，從不向西運動，在物體一直向東運動，從不向西運動，在1分鐘末靜止于分鐘末靜止于初始位置之東初始位置之東鞏固練習鞏固練習: 根據(jù)兩個練習的解題過程，以及我們對應用牛根據(jù)兩個練習的解題過程，以及我們對應用牛頓運動定律解題方法的分析，請同學們總結(jié)出頓運動定律解題方法的分析，請同學們總結(jié)出應用牛頓定律解決問題的一般步驟。
14、應用牛頓定律解決問題的一般步驟。 1.確定研究對象。確定研究對象。 2.對研究對象進行受力分析與狀態(tài)分析，建立對研究對象進行受力分析與狀態(tài)分析，建立正確的物理情景。正確的物理情景。 3.選取正方向，建立坐標系，根據(jù)牛頓定律列選取正方向，建立坐標系，根據(jù)牛頓定律列方程。方程。 4.解方程，求結(jié)果，討論結(jié)果的合理性。解方程，求結(jié)果，討論結(jié)果的合理性。作業(yè)作業(yè) : 1、課后完成課本、課后完成課本91頁頁“問題與練習問題與練習”中的習題。中的習題。 2、課后你能否用圖表的形式具體總結(jié)一下兩種動力學題、課后你能否用圖表的形式具體總結(jié)一下兩種動力學題目的基本解題思路？目的基本解題思路？ 完成補償訓練、課課練完成補償訓練、課課練page:119-122
河北省遷安一中高中物理 用牛頓定律解決問題（一）課件 新人教版必修1
