物理必修用牛顿运动定律解决问题一课件市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、用牛顿运动定律用牛顿运动定律处理问题处理问题(一一)第1页一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律 1、内容:、内容:物体加速度大小跟作用力成正比物体加速度大小跟作用力成正比,跟物体质量成跟物体质量成反比反比;加速度方向跟作用力方向相同。加速度方向跟作用力方向相同。复习:复习:2、公式、公式:F=ma注意:注意:(1)同时性)同时性 (2)同向性)同向性第2页二、运动学公式二、运动学公式速度公式速度公式 :v=vv=vo o+at+at位移公式:位移公式:x=vx=vo ot+att+at2 2/2/2导出公式:导出公式:v v 2 2 v vo o 2 2=2ax=2ax第3页例例1.一个静止在水平
2、面上物体,质量是一个静止在水平面上物体,质量是2kg,在,在6.4N水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间滑动摩擦力为地面间滑动摩擦力为4.2N。求物体。求物体4s末速度和末速度和4s内发内发生位移。生位移。问题:问题:1.物体受力情况怎样?物体受力情况怎样?受力分析如图示:受力分析如图示:GFNf2.物体所受协力怎样?物体所受协力怎样?竖直方向:竖直方向:协力为零,加速度为零。协力为零,加速度为零。水平方向:水平方向:大小:大小:F合合=Ff;方向与拉力;方向与拉力F方向相同方向相同3.物体运动情况中已知哪些量?要求末速度和位移,还物体运动
3、情况中已知哪些量?要求末速度和位移,还差什么量?差什么量?已知初速度已知初速度VO和时间和时间t,要,要求末速度求末速度Vt和位移和位移,还差还差加速度加速度a。=O t=4s t=?=?第4页解:物体受力如图由图知:F合=Ff=ma a=4s末速度末速度4s内位移内位移GFNfO4.怎样求加速度?怎样求加速度?借助于牛顿第二定律借助于牛顿第二定律F合合=ma,利用协力来求加速度。,利用协力来求加速度。5.本题解题思绪怎样?本题解题思绪怎样?先受力分析求出协力,再用牛顿第二定律求出加速度,先受力分析求出协力,再用牛顿第二定律求出加速度,最终用运动学公式求解。最终用运动学公式求解。第5页例例1.
4、一个静止在水平地面上物体一个静止在水平地面上物体,质量是质量是2Kg,在在6.4N水平拉力作用下沿水平地面向右运动。水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间摩擦力是物体与地面间摩擦力是4.2N。求物体在。求物体在4s末末速度和速度和4s内发生位移。内发生位移。思索思索:假如物体与地面动摩擦因数为假如物体与地面动摩擦因数为0.2,其它条,其它条件不变。其结果怎样?件不变。其结果怎样?GFNfO第6页一、从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指是在受力情况已知条件下,要求判断出物体运动状态或求出物体速度、位移等。处理这类问题基本思绪是:先分析物体受力情况求协力,据牛顿第二定律求加
5、速度,再用运动学公式求所求量(运动学量)。物体运物体运动情况动情况运动学运动学公公 式式加速度加速度 a a牛顿第牛顿第二定律二定律物体受物体受力情况力情况第7页练练习习:一一木木箱箱质质量量为为m,与与水水平平地地面面间间动动摩摩擦擦因因数数为为,现现用用斜斜向向右右下下方方与与水水平平方方向向成成角角力力F推推木木箱,求经过箱,求经过ts时木箱速度。时木箱速度。水平 方向:F合=F1-f=Fcos -f=ma竖直方向:N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+atGFNfF1=FCosF2=FSinGFNfF1=FCosF2=FSin建立直角坐标系建立直角坐标系XYX方向:F合=F1
6、-f=Fcos -f=maY方向:N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+at第8页解题过程解题过程解解:对对物体物体,受力分析如图受力分析如图.建立如图所表示坐标建立如图所表示坐标系系.依据牛顿第二定律依据牛顿第二定律.得得F合合=F-f=ma,得得a=(6.4-4.2)/2=1.1m/s2由由v=at,得,得vt=1.14m/s=4.4m/s由由X=at2,得,得 x=1.142=8.8m2121NGFf第9页思绪:已知运动情况求受力。应先求出加速度思绪: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再利用牛顿第二定律F合合=ma求滑雪人受到阻力。求滑雪人受到阻力。解:第
7、一步求第一步求a因为V0=2m/s,x=60m,t=5s据公式求得a=4m/s2例例2.一一个个滑滑雪雪人人,质质量量m=75Kg,以以v0=2m/s初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下,山山坡坡倾倾角角=30o,在在 t=5s时时间间内内滑滑下下旅旅程程x=60m,求求滑滑雪雪人人受受到到阻阻力力(包包含含摩摩擦擦和和空气阻力)。空气阻力)。2021attV+=第10页人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合合、阻力、阻力要对人进行受力分析画受力图,第11页第二步求第二步求F合合、阻力、阻力要对人进行受力分析画受力图要对人进行受力分析画受力图所以:所以:F合合=ma=300N
8、x轴方向:轴方向:F合合=G1f y轴方向:轴方向:NG2=0滑雪人所受阻力滑雪人所受阻力 f=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5NyxGG1G2Nf)30 第12页解:解:依据运动学公式:依据运动学公式:x xv v0 0t t atat2 2 得:得:代入已知量得:代入已知量得:a a4m/s4m/s2 2 对人进行受力分析,建立坐标系,对人进行受力分析,建立坐标系,依据牛顿第二定律依据牛顿第二定律F Fmama,得:,得:mgsinmgsinF F阻阻mama 即:即:F F阻阻mgsinmgsinmama 代入数值得:代入数值得:F F阻阻67.5N67.5N即:滑雪人受到
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