2015-2016学年人教版必修1用牛顿运动定律解决问题（一）课件（共21张PPT）.ppt

牛顿定律解决问题;动力学的两类基本问题;牛顿运动定律解题的基本思路： 首先要对确定的研究对象进行受力、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚，然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。;从受力确定运动情况 例1:一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.21。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移？;①确定研究对象，对物体进行受力分析,由物体受力分析得： F合=F1－F2=（6.4－4.2）N=2.2 N ②由求出的物体所受合力用牛顿第二定律求解物体加速度 根据牛顿第二定律：F合=ma，得： ③根据运动学公式求解速度与位移 由：vt=a t，得： vt=1.1×4 m/s=4.4 m/s 由： 得：;牛顿第二定律的应用 ——二力合成法解题 由牛顿第二定律Ｆ合 = ma可知合力与加速度的方向是一致的，解题时只要判知加速度的方向，就可知道合力的方向，反之亦然。 若物体只受两个力作用作加速运动，求合力时可直接利用平行四边形法则。 ;牛顿第二定律的应用—正交分解法解题 牛顿第二定律的正交分解法解题：物体受三个或三个以上的不同方向力的作用时，一般都要用到正交分解法。 坐标系的建立原则： ①尽量多的力在坐标轴上 ②未知量放在坐标轴上 ③加速度尽量放在坐标轴上 总之，怎样方便就怎样建坐标系。 牛顿第二定律的正交表示： Ｆx合 = max ，Ｆy合=may ;从运动情况确定受力 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）。　　;［解］ 由运动学公式 ： 得： = 4 m/s2 根据牛顿第二定律： F合=ma，结合物体的受力情况得： F阻=Gx－F合 =mgsinθ－ma =75×9.8×sin30°－75×4 N =67.5 N ; 由受力求解运动情况的基本步骤： 1、确定研究对象，进行受力和运动分析； 2、根据力的合成和分解的方法，求合力（大小方向）； 3、由牛顿第二定律列方程，求加速度； 4、结合给定的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量;例3：图中，车厢沿水平方向匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，已知物块和竖直壁间动摩擦因数为μ。车厢内一水平桌面上，又有一个物块 B质量为m，随车厢一 起运动，相对桌面静止 ，则物块B受到的摩擦 力为多大？;解： 对物体A进行受力分析，得： F2=GA mAa=F1 又因F2=μF1 a= g/ μ ① 物体A与物体B相对静止，aA=aB 对B进行受力分析，如图 maB= F3 ② 将①代入②，整理 得： F3=m g/ μ ;例4：用倾角θ=30°的传送带传送m=0.5千克的物体，物体与传送带间无滑动，求在下述情况下物体所受摩擦力； （１）传送带静止； （２）传送带以v=3米／秒的速度匀速向上运动； （３）传送带以a=2米／秒２加速度匀加速向下运动。;解：物体的受力分析如图所示。 （１）传送带静止：物体处于平衡状态，所受合力为零， 所以：f-mgsinθ＝０ f=mgsinθ = 0.5×9.8×0.5 ＝ 2.45（牛） （２）传送带匀速斜向上时，物体处于平衡状态，同理：f=2.45牛 （３）传送带加速斜向下时： 设摩擦力向下由Ｆ合 = ma得： f + mgsinθ = ma，f = -mg sinθ + ma = -1.5（牛） 负号说明f方向沿斜面向上。;例5：如图甲，火车箱中有一倾角为３０°的斜面，当火车以１０米／秒２的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是保持与车厢相对静止，求物体m所受的摩擦力。 ;解：如图甲，假定所受的静摩擦力沿斜面向下，用正交分解法有： Ncos30°- fsin30°- mg=0 (1) Nsin30°+fcos30°=ma (2) （１）、（２） 联立得f=5m牛 ，为正值，说明 f的方向是沿斜面 向下。;巩固练习： 1、在汽车中的悬线上挂一个小球，当汽车做匀变速运动时，悬线与竖直方向成某一固定的角度。已知小球的质量是30g，汽车的加速度为5.0m/s2，求：（1）画出研究对象的受力示意图。（2）研究对象做什么运动？（3）研究对象所受合力的大小和方向如何？（4）悬线对小球的拉力的大小和方向。（g=10