高中物理+第四章第6节+用牛顿运动定律解决问题一+新人教版必修1.ppt

一个弹簧秤放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M=10.5 kg，Q的质量m=1.5 kg，弹簧的质量不计，劲度系数k=800 N/m，系统处于静止，如右图所示，现给P施加一个方向竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力．求力F的最大值与最小值(取g=10 m/s2)． 【答案】　168 N　72 N 首 页 上一页 下一页 末 页 第四章　牛顿运动定律 * 6　用牛顿运动定律解决问题(一) 1．知道动力学的两类问题：从受力情况确定运动情况和从运动情况确定受力情况． 2．理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁． 3．掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题． 一、由受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由________________求出物体的________________ ，再通过________________确定物体的运动情况 二、由运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据________________ 求出物体的________________ ，再根据________________就可以确定物体所受的力． 牛顿第二定律 加速度 运动学公式 运动学公式 加速度 牛顿第二定律 一、由物体的受力情况确定物体的运动情况 1．基本思路 已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况． 2．对物体进行受力分析的依据 (1)每分析一个力，都应能找出该力的施力物体，以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力．不要把物体惯性的表现误认为物体在运动方向上受到一种力的作用． (2)不要把某个力和它的分力同时作为物体所受的力，也不要把某几个力与它们的合力同时作为物体受到的力，应只保留物体实际受到的力． (3)要养成先画非接触力(如重力)再画接触力(如弹力、摩擦力)的顺序分析物体受力的习惯． (4)画受力示意图时，只画物体受的力，不要画研究对象对其他物体施加的力． (5)有时要结合物体的运动状态，应用牛顿第二定律进行受力分析． (6)从牛顿第三定律出发，依据力的相互性，转换研究对象，分析物体受力，可以化难为易，即需研究“甲对乙的力”，可先研究“乙对甲的力”． 1．如右图所示，一质量m=2 kg的木块静止于水平地面上．现对物体施加一大小为10 N的水平方向拉力．(g取10 N/kg) (1)若地面光滑，求物体运动的加速度大小； (2)若物体与地面间动摩擦因数μ＝0.1，求物体的加速度大小和经过2 s物体的位移大小． 【解析】　(1)对木块受力分析如右图所示，据牛顿第二定律，有 a==5 m/s2 (2)对木块受力分析如右图所示，根据牛顿第二定律，有F-Ff=ma，又Ff=μFN=μmg=2 N 所以，a==4 m/s2 经过2 s物体的位移x=at2=8 m. 【答案】　(1)5 m/s2　(2)4 m/s2　8 m 二、由物体的运动情况确定受力情况 1．基本思路 是解决第一类问题的逆过程，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力． 2．常用的与加速度有关的匀变速直线运动的公式 3．无论是哪种情况，解决问题的关键是对物体正确地受力分析和运动过程分析，要善于画图分析物体的受力情况和运动过程．不论哪类问题，都要抓住加速度始终是联系运动和力的桥梁这一枢纽，通过加速度把运动情况和受力情况联系起来，解题思路可表示为： 2.质量为0.2 kg的物体从36 m高处由静止下落，落地时速度为24 m/s，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g取10 m/s2) 【解析】　 由运动学公式v2-v02=2ax得 加速度a== m/s2=8 m/s2 物体受力分析如图所示 由牛顿第二定律得 F合=ma=0.2×8 N=1.6 N 而F合=mg-F阻 则物体在下落过程中所受的平均阻力 F阻=mg-F合=0.2×10 N-1.6 N=0.4 N. 【答案】　0.4 N 质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成θ＝37°角的拉力F的作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.1，拉力F＝20 N．当物体运动2 s后，撤去拉力F，当撤去外力后，物体又运动了一段后停下来，问物体从静止开始运动了多远的距离？物体一共运动了多长时间？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6) 【解析】　物体受力F作用时，受力分析如图甲所示， 可列方程 解得a1＝7.6 m/s2 由v＝a1t1，所以v＝15.2 m/s F撤去后，受力分析如图乙所示，可得： 【答案】　130.72 m　17.2 s