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1、4.6 用牛顿运动定律 解决问题(一),知识回顾： 牛顿三个运动定律的内容及公式？,牛顿三个运动定律的意义？,牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。,牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。,牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反 ,作用在同一直线上。,F合=ma,F= - F,牛一:明确了力的概念,指出了力是物体运动状态发生改变的原因,即力是产生加速度的原因。,牛二:揭示加速度是力作用的结果,揭示了力、质量、加速度的定量关系。,牛三：揭示了物
2、体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。,运动学公式,速度公式 ：v = vo+at,位移公式：x= vot + at2,速度位移公式：v 2 vo 2 =2ax,典例分析例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。,思考问题：,1.物体的受力情况如何？,2.物体所受的合力如何？,3.物体是匀变速运动吗? 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？,5.本题的解题思路如何？,思考问题：,1.物体的受力情况如何？,受力分析如图示
3、：,mg,2.物体所受的合力如何？,竖直方向：合力为零，加速度为零。,水平方向：F合= F拉 Ff 与拉力F1方向相同,FN,F拉,Ff,4.如何求加速度？,借助于牛顿第二定律F合=ma，先求合力再求加速度。,3.物体是匀变速运动吗? 运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,匀变速直线运动,已知初速度VO和时间t，求末速度V和位移,还差加速度a。,练习: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。物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,(g取10m/s2),解：物体受力如图 由图知：F合=F拉-Ff
4、由牛顿第二定律可得:,运动公式 4s末的速度,4s内的位移,mg,F拉,Ff,FN,从受力情况确定运动情况,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)。,针对练习： 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成角的力F推木箱使之向右运动，求经过时间t木箱的速度。,垂直面方向：FN=G+F2 沿面方向：F合=F1-Ff F f=FN 由牛顿第二定律 F合=ma 求解 a 运动公式： V=V0+at,F1=,Fcos,F2=FSin,典例分析例2： 一个质量为75kg的人，以2m/s的处速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角
5、为30o，在5s内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,思路：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。,解：第一步求a 因为V0=2m/s，s=60m，t=5s 据公式 求得a = 4m/s2,第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图，,第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图,所以：F合=ma=300N x轴方向：F合=G1F阻 y轴方向：F1G2=0 滑雪人所受的阻力 F阻=G1 F合 =mgsin F合 =67.5N,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
6、立坐标系， Gx=mgsin 根据牛顿第二定律Fma，得： GxF阻ma 即：F阻mgsinma 代入数值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻力大小是67.5N。方向沿山坡向上.,二、从运动情况确定受力情况,基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度a，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(合力或某一分力)。,加速度a是联系力和运动的桥梁,牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等)中，均包含有一个共同的物理量加速度a。 由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公
7、式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。,【练习1】质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?,【答案】80N,【练习2】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑， 初速度是零，经过5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦
8、因数。(g取10 m/s2),【答案】=0.48,一、 从受力确定运动情况,二、从运动情况确定受力,动力学的两类基本问题,基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁,所求量,所求量,动力学问题的求解,针对练习 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300，物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,(g取10m/s2),F,300,2. 质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求： （1）若改用50N拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？ （2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？ （3）物体总共通过多大位移？（g取10m/s2） （1）2.3ms （2）0 （3）4.95m,谢谢,
