物理：4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》课件.ppt

* * 第四章　牛顿运动定律 NO.6 用牛顿运动定律解决问题（一） 名师伴你行 学点1 从受力确定运动情况 （1）已知受力确定运动情况的基本思路 受力分析 运动学公式 及正交分解 （2）已知受力确定运动情况的解题步骤 ①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力示意图。 ②根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力（包括大小和方向）。 ③根据牛顿第二定律列方程。求出物体的加速度。 ④结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。 受力情况 加速度a 运动情况 【例1】一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ=30°，滑雪板 与雪地的动摩擦因数是0.04，求5 s内滑下来的路程和5 s末的速度大小。 （取g=10 m/s2） 【答案】58 m 23.3 m/s 【解析】以滑雪人为研究对象，受力情况如图4-6-1所示。 研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向处于平衡，沿山坡方向做匀加速直线运动。 将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向的分力，据牛顿第二定律列方程：FN-mgcosθ=0 ① mgsinθ-F=ma ② 又因为F=μFN ③ 由①②③可得:a=g(sinθ-μcosθ) 故x=1/2at2=1/2g(sinθ-μcosθ)t2= 1/2×10×(1/2-0.04× )×52 m≈58 m v=at=10×(1/2-0.04× )×5 m/s=23.3 m/s。 图4-6-1 【评析】这是一个典型的已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题，解 据F=ma 决此类问题的基本思路是：根据受力分析 确定合力 确定加速度 据运动学公式 a 确定运动情况。 一质点从距离光滑的斜面底端10 m处以速度v0=10 m/s沿着斜面下滑，已知斜面的倾角θ=30°，求质点滑到斜面底端所用的时间。 【答案】4.83s （1）从运动情况确定受力的基本思路 运动学公式 受力情况 说明：求解动力学的两类问题，其中，受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是桥梁。 （2）从运动情况确定受力的解题步骤 ①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； ②选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； ③根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力； ④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。 运动情况 加速度a 运动情况 如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力。 学点2 从运动情况确定受力 【例2】如图4-6-2所示，一位滑雪者如果以v0＝20 m/s的初 速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从冲坡开始计 时，至3.8 s末，雪橇速度变为零。 如果雪橇与人的质 量共为m=80 kg，求滑雪人受到的阻力是多少？（取 g=10 m/s2） 【答案】20.8 N，沿斜面向下 图4-6-2 【评析】这是典型地根据运动情况确定受力情况的问题。对于这一类问题关键是理清基本的解题思路，做好受力分析，把握好加速度a这一桥梁。 【解析】由已知可知a=(v1-v0)/t 所以a