2015-2016学年人教版必修1用牛顿定律解决问题（一）课件.ppt

第六节 用牛顿定律解决问题（一）;一、从受力确定物体的运动情况 ;例1：一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数为μ＝0.04，求5s内滑下的路程?; 在垂直斜面方向上N－F2＝0 在沿斜面方向上F合＝F1－f ②求出F合并根据牛顿第二定律求加速度 F合＝ F1 －F＝mgsinθ－μmgcosθ a＝ ＝ g（sinθ－μcosθ） ＝10 m/s2 ＝4.65m／s2 ③根据运动学公式求出5秒内滑下的路程 s＝ ×4.65×25m＝58m;例2：为了安全，在公路上行使的汽车之间应保持必要的距离，以知某高速公路的最高限速V=120Km/h,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车时汽车的加速度是4m/s2,该高速公路上汽车间的距离S至少应为多大?;汽车作匀速运动时，运动的距离s1=vt; 对???知物体的受力情况，求物体运动情况的一类问题，应由研究对象的受力入手，求得它运动的加速度，然后再利用运动学公式去求相关的运动物理量。 说明：对物体进行正确的受力分析是解决力学问题的关键。;二、从运动情况确定物体的受力;例3：静止在水平地面上的物体的质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6S物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小。;解：物体的整个运动过程分为两段，前4S物体做匀加速运动，后6S物体做匀减速运动。 前4S内物体的加速度为 a1=（v-0）/t=4/4m/s2=1m/s2 ① 设摩擦力为Fμ，由牛顿第二定律得 F-Fμ=ma1 ② 后6S内物体的加速度为 a2=（v-0）/t=(-4/6)m/s2=-2/3m/s2 ③ 物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得 -Fμ=ma2 ④ 由②④可求得水平恒力F的大小为 F=m(a1-a2)=2×(1+2/3)N=3.3N;解决动力问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是像这类运动过程复杂的问题，更应注意对运动过程的分析。 在分析物体的运动过程时，一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量，分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化。;例4：某航空公司的一架客机在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度1700m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故．如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算 　　 （1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？ 　　 （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的拉力，才能使乘客不脱离座椅（g取10m/s2）？ 　　 （3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？;解：（1）飞机原先是水平飞行的，由于垂直气流作用，飞机在竖直方;（2）飞机在向下做加速运动的过程中，若乘客已系好安全带，使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力，设乘客质量为m，安全带提供的拉力为F，根据牛顿第二定律 F＋mg＝ma 　　安全带拉力 F＝m（a-g） ＝ m（34-10） ＝24m;(3)若乘客未系安全带，则它相对于机舱将以（a-g）=（34-10）m/s2=24m/s2的加速度加速撞向机舱顶部，而使头部受到严重伤害．