《广西宾阳中学高三物理阶段复习 4.6 用牛顿运动定律解决问题课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广西宾阳中学高三物理阶段复习 4.6 用牛顿运动定律解决问题课件 新人教版（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6 用牛顿运动定律解决问题(一)1.1.进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。进行受力分析。2.2.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法。掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法。3.3.学会从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态的参量。学会从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态的参量。4.4.学会根据物体运动状态参量的变化求解物体的受力学会根据物体运动状态参量的变化求解物体的受力。 重点：重点：1.1.应用牛顿运动定律解决问题的基本方法和步骤。应用牛顿运动定律解决问题的基本方法和步骤。 2
2、.2.对物体进行正确的受力分析。对物体进行正确的受力分析。难点：难点：1.1.分析物体的受力情况及运动情况。分析物体的受力情况及运动情况。 2.2.根据题目的类型确定解题的方法。根据题目的类型确定解题的方法。一、从受力情况确定运动情况一、从受力情况确定运动情况已知物体的受力情况已知物体的受力情况, ,根据牛顿第二定律求出物体的根据牛顿第二定律求出物体的_,_,再再通过物体的运动学条件通过物体的运动学条件( (初、末位置和初、末速度及运动时间初、末位置和初、末速度及运动时间等等),),根据根据_求出物体的运动情况。求出物体的运动情况。加速度加速度运动学公式运动学公式二、从运动情况确定受力情况二、
3、从运动情况确定受力情况已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，再根据牛顿第二定律求出物体所受的再根据牛顿第二定律求出物体所受的_，进而知道物，进而知道物体受到其他力的情况。体受到其他力的情况。加速度加速度合外力合外力【判一判【判一判】(1)(1)物体所受的合外力的方向与加速度的方向相同。物体所受的合外力的方向与加速度的方向相同。( )( )(2)(2)加速度是联系运动学和力学的桥梁。加速度是联系运动学和力学的桥梁。( )( )(3)(3)对物体进行受力分析时，既可以根据性质力分析，也可以对物体进行受力分析时，既可以根据性质力分析，也可以根据效
4、果力进行分析。根据效果力进行分析。( )( )(4)(4)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的，不是由它物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的，不是由它对其他物体的施力决定。对其他物体的施力决定。( )( )提示：提示：(1)(1)由牛顿第二定律知，物体所受的合外力决定物体的加由牛顿第二定律知，物体所受的合外力决定物体的加速度，即速度，即F=ma,F=ma,合外力与加速度的方向相同，瞬时对应，故合外力与加速度的方向相同，瞬时对应，故(1)(1)正正确。确。(2)(2)加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量，同时加加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量，同时加速度是由物体所受的合外力决
5、定的，因此，它是联系运动学与力速度是由物体所受的合外力决定的，因此，它是联系运动学与力学的桥梁，故学的桥梁，故(2)(2)正确。正确。(3)(3)对物体进行受力分析时，只能根据性对物体进行受力分析时，只能根据性质力分析，即分析重力、弹力、摩擦力等性质力，不能根据效果质力分析，即分析重力、弹力、摩擦力等性质力，不能根据效果力分析，因为性质力可以产生不同的效果，故力分析，因为性质力可以产生不同的效果，故(3)(3)错误。错误。(4)(4)由牛由牛顿第二定律可知，物体运动状态的变化情况是由它受到的合外力顿第二定律可知，物体运动状态的变化情况是由它受到的合外力与物体的质量共同决定，它对其他物体的施力决
6、定其他物体的运与物体的质量共同决定，它对其他物体的施力决定其他物体的运动情况，与该物体的运动情况无关，故动情况，与该物体的运动情况无关，故(4)(4)正确。正确。 从受力确定运动情况从受力确定运动情况1.1.试探究分析由物体的受力情况确定其运动情况的思路是怎样的。试探究分析由物体的受力情况确定其运动情况的思路是怎样的。提示：提示：2.2.试分析根据物体的受力情况确定运动情况类问题的解题步骤。试分析根据物体的受力情况确定运动情况类问题的解题步骤。提示：提示：(1)(1)确定研究对象；确定研究对象；(2)(2)对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图；对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图；(3
7、)(3)根据力的合成或正交分解法计算出物体所受的合外力；根据力的合成或正交分解法计算出物体所受的合外力；(4)(4)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；(5)(5)找出题中给出的初始条件，选择合适的运动学公式，求出找出题中给出的初始条件，选择合适的运动学公式，求出所需的运动参量。所需的运动参量。【知识点拨【知识点拨】受力分析的一般步骤受力分析的一般步骤(1)(1)明确研究对象，即对谁进行受力分析。明确研究对象，即对谁进行受力分析。(2)(2)把要研究的物体从周围物体中隔离出来。把要研究的物体从周围物体中隔离出来。(3)(3)按顺序分析受力情况，画
8、出力的示意图，其顺序为：重力、按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力。弹力、摩擦力、其他力。【探究归纳【探究归纳】从受力确定运动情况的解题思路从受力确定运动情况的解题思路【典例【典例1 1】一木箱装货物后质量为】一木箱装货物后质量为50 kg50 kg，木箱与地面间的动摩，木箱与地面间的动摩擦因数为擦因数为0.20.2，某人以，某人以200 N200 N斜向下的力推箱，推力的方向与水斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成平面成3030角，角，g g取取10 m/s10 m/s2.2.求：求：(1)(1)木箱的加速度。木箱的加速度。(2)(2)第第2 s2 s末木
9、箱的速度。末木箱的速度。【思路点拨【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)(1)对木箱正确受力分析。对木箱正确受力分析。(2)(2)由牛顿第二定律求加速度。由牛顿第二定律求加速度。(3)(3)由运动学公式求速度。由运动学公式求速度。【解析【解析】取木箱为研究对象，木箱受力情况如图所示，其中取木箱为研究对象，木箱受力情况如图所示，其中F F为推力，为推力，mgmg为重力，为重力，F FN N为支持力，为支持力，F Ff f为滑动摩擦力。建立直角为滑动摩擦力。建立直角坐标系坐标系xOyxOy，并取加速度，并取加速度a a的方向为的方向为x x轴的正方向。轴的正方向。F
10、30mgFNFfyOxFyFx(1)(1)将推力将推力F F沿沿x x轴和轴和y y轴两个方向进行分解得：轴两个方向进行分解得：F Fx x=Fcos30=Fcos30，F Fy y=Fsin30=Fsin30根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有Fcos30Fcos30-F-Ff f=ma=maF FN N-Fsin30-Fsin30-mg=0,-mg=0,又有又有F Ff f=F=FN N联立解得：联立解得： 代入数据得：代入数据得：a1.06 m/sa1.06 m/s2 2。(2)(2)第第2 s2 s末木箱的速度为：末木箱的速度为：v=at=1.06v=at=1.062 m/s=2.12
11、 m/s2 m/s=2.12 m/s。答案：答案：(1)1.06 m/s(1)1.06 m/s2 2 (2)2.12 m/s(2)2.12 m/s 从运动情况确定受力从运动情况确定受力1.1.尝试分析由物体的运动情况确定其受尝试分析由物体的运动情况确定其受力情况的思路。力情况的思路。提示：提示：点拨：点拨：“从物体运动从物体运动情况分析物体受力情况分析物体受力”是是“从物体受力分析从物体受力分析物体运动情况物体运动情况”的逆的逆过程。过程。 2.2.试总结由物体的运动情况确定其受力这类问题的解题步骤。试总结由物体的运动情况确定其受力这类问题的解题步骤。 提示：提示：(1)(1)确定研究对象；确
12、定研究对象；(2)(2)分析物体的运动情况，应用运动分析物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度；学公式求出物体的加速度；(3)(3)分析物体的受力情况，画出受力分析物体的受力情况，画出受力示意图；示意图；(4)(4)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合外力；根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合外力；(5)(5)根据力的合成与分解，由合力求出所要求的力。根据力的合成与分解，由合力求出所要求的力。【知识点拨【知识点拨】加速度加速度a a是联系力和运动的桥梁是联系力和运动的桥梁(1)(1)牛顿第二定律公式牛顿第二定律公式(F=ma)(F=ma)和运动学公式和运动学公式( (匀变速直线
13、运动公匀变速直线运动公式式v=vv=v0 0+at,x=v+at,x=v0 0t+att+at2 2/2,v/2,v2 2v v0 02 2=2ax=2ax等等) )中，均有一个共同的物中，均有一个共同的物理量理量加速度加速度a a。(2)(2)由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体动学公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，加
14、速度是联系力和运二定律便可确定物体的受力情况。可见，加速度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是解决问题的关键。确的受力分析和运动过程分析是解决问题的关键。【探究归纳【探究归纳】动力学问题的解题思路及步骤动力学问题的解题思路及步骤(1)(1)确定研究对象。确定研究对象。(2)(2)对物体进行受力分析并画出受力示意图，对物体进行运动对物体进行受力分析并画出受力示意图，对物体进行运动状态的分析。状态的分析。(3)(3)选择正方向并建立直角坐标系，由牛顿第二定律及运动学选择正方向并建立直角坐
15、标系，由牛顿第二定律及运动学规律列方程。规律列方程。(4)(4)计算，求解未知量。计算，求解未知量。【典例【典例2 2】(2012(2012郑州高一检测郑州高一检测) )质量为质量为2 kg2 kg的物体置于水平的物体置于水平地面上，用地面上，用10 N10 N的水平拉力使它从静止开始运动，第的水平拉力使它从静止开始运动，第3 s3 s末物末物体的速度达到体的速度达到6 m/s6 m/s，求：，求：(1)(1)物体在运动过程中的加速度的大小。物体在运动过程中的加速度的大小。(2)(2)物体在运动过程中受到的地面摩擦力。物体在运动过程中受到的地面摩擦力。【思路点拨【思路点拨】解答本题时要把握以下
16、两点：解答本题时要把握以下两点：(1)(1)由运动情况求加速度。由运动情况求加速度。(2)(2)由牛顿第二定律求摩擦力。由牛顿第二定律求摩擦力。【解析【解析】(1)(1)物体的加速度物体的加速度 (2)(2)由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:F-F:F-Ff f=ma,=ma,所以所以F Ff f=F-ma=10 N-2=F-ma=10 N-22 N=6 N2 N=6 N方向与运动方向相反。方向与运动方向相反。答案：答案：(1)2 m/s(1)2 m/s2 2 (2)6 N(2)6 N，方向与运动方向相反，方向与运动方向相反【温馨提示【温馨提示】在应用牛顿运动定律解题时，整体法与隔离法是在应用
17、牛顿运动定律解题时，整体法与隔离法是最常用的方法，灵活、交替地使用这两种方法，就可化难为易，最常用的方法，灵活、交替地使用这两种方法，就可化难为易，化繁为简，迅速准确地解决相关问题。化繁为简，迅速准确地解决相关问题。【典例】如图所示，物体【典例】如图所示，物体A A和和B B的质量分别为的质量分别为1 kg1 kg和和4 kg4 kg，A A与墙、与墙、A A与与B B之间的动摩擦因数都是之间的动摩擦因数都是0.20.2，现用，现用F F等于等于150 N150 N的水平力紧压的水平力紧压在物体在物体B B上，使上，使A A、B B间无相对滑动，墙面竖直，求间无相对滑动，墙面竖直，求A A、B
18、 B间的摩擦间的摩擦力和力和A A、B B的运动状态。的运动状态。(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) )考查内容考查内容整体法和隔离法的应用整体法和隔离法的应用【思路点拨【思路点拨】首先用整体法分析首先用整体法分析A A、B B两物体在力两物体在力F F的作用下是的作用下是保持静止还是运动，求出加速度，再用隔离法求出保持静止还是运动，求出加速度，再用隔离法求出A A、B B间的摩间的摩擦力。擦力。 【解析【解析】A A、B B之间无相对滑动，设二者相同的加速度为之间无相对滑动，设二者相同的加速度为a a，以，以A A、B B为一整体，则由牛顿第二定律可得为一整体，则由牛顿第二定律可得
19、:(m:(mA Am mB B)g)gF FfAfA(m(mA Am mB B)a)a 又又F FfAfAFF 由由解得解得a a4 m/s4 m/s2 2，方向竖直向下。隔离，方向竖直向下。隔离B B，对，对B B有有m mB Bg gF FfABfABm mB Ba a，即，即F FfABfABm mB B(g(ga)a)24 N24 N即即A A、B B之间的摩擦力为之间的摩擦力为24 N24 N，它们一起以，它们一起以4 m/s4 m/s2 2的加速度向下的加速度向下做匀加速直线运动。做匀加速直线运动。答案：答案：24 N A24 N A、B B一起以一起以4 m/s4 m/s2 2的加速度向下做匀加速直线运的加速度向下做匀加速直线运动动
