高中物理第四章第六节4.6用牛顿定律解决问题(一)课件(新人教版必修1).pptVIP

6.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 匀变速直线运动的重要公式:v=v0+at,x=v0t+ at2,v2- v20=2ax, (v0+v),Δx=aT2. 2. 牛顿第二定律:F=ma. 1. 牛顿第二定律的应用 牛顿第二定律确定了 和 的关系,从而使我们能够把物体的 情况与 情况联系起来. 2. 动力学的两类基本问题 (1) 已知受力情况求运动情况 已知受力情况,根据牛顿第二定律求出物体的 ,再确定物体的初始条件(初位置和初速度),根据 求出物体的运动情况. (2) 已知运动情况求受力情况 已知物体的运动情况,根据 求出物体的加速度.再根据牛顿第二定律确定物体受到的合外力,从而求出未知力或相关的量. 自我校对 1. 运动力运动受力 2. （1）加速度运动学规律 （2）运动学公式 1. 用3 N的水平恒力，使处于水平面上一质量为2 kg的物体从静止开始运动，在2 s内通过的位移是2 m，则物体的加速度大小和所受摩擦力的大小分别是( ) A. 0.5 m/s2,2 N B. 1 m/s2,1 N C. 2 m/s2,0.5 N D. 1.5 m/s2,0 【解析】由x= at2得a= m/s2=1 m/s2.由牛顿 第二定律可列式,F-f=ma,f=F-ma=3 N-2×1 N=1 N.故选B. 【答案】 B 2. 有两个物体，质量分别为m1和m2,m1原来静止，m2以速度v向右运动，它们同时各受到一个向右的大小相等的恒力作用，它们能达到相同速度的条件是( ) m1m2 B. m1=m2 C. m1m2 D. m1远远大于m2 【解析】 m2原来有速度，m1从静止加速，要使二者能达到同样的速度，必须m1的加速度大于m2的加速度，由牛顿第二定律，m1必须小于m2. 【答案】 A 3. 如果力F在时间t内能使质量为m的原来静止的物体产生位移x，那么( ) 相同的力在相同的时间内使质量为 的原来静止的物体 产生位移2x B. 相同的力在一半的时间内使质量为 的原来静止的物体 产生位移x4 C. 相同的力在2倍的时间内使质量为2m的原来静止的物体产生位移x D. 的力在相同时间内使质量为 的原来静止的物体产生 位移x 【解析】根据牛顿第二定律有a=Fm,又x= at2,可得x= Fmt2,分析可知应选A、D. 【答案】 AD 交通警察在处理交通事故时，有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹及汽车轮胎与地面的动摩擦因数，来判断发生事故前汽车是否超速.你知道他们是如何判断的吗？ 根据2ax=v2可知,只要知道了a和x,就能计算出v来,刹车痕迹长度就是x,而在刹车的情况下,可以认为ma=μmg,即a=μg, μ即为轮胎与地面的动摩擦因数,g是当地重力加速度,所以根据汽车在路面上留下的刹车痕迹及汽车轮胎与地面的动摩擦因数，可以判断发生事故前汽车是否超速. 一、由物体的受力情况确定运动情况的一般步骤 1. 确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图. 2. 根据力的合成与分解,求出物体所受的合外力(包括大小和方向). 3. 根据牛顿第二定律列方程,求出物体运动的加速度. 4. 结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的物理量——任意时刻的速度,任意时间内的位移,以及运动轨迹等. 例1如图所示，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 动了一段时间后停下来，问物体从静 止开始共运动了多远的距离?物体一共 运动了多长时间? (g取10 m/s2，sin 37° =0.6) 【点拨】由受力确定物体运动情况一定要做的受力分析，遵守解题步骤. 【解析】以物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系.物体在力F撤去之前，在水平面上做匀加速运动. 根据牛顿第二定律，在水平方向有 Fcos θ-f=ma1, 在竖直方向受力平衡有 FN+Fsin θ-mg=0, 根据滑动摩擦力公式有f=μFN, 联立上述三式，并代入已知数据， 得a1=7.6 m/s2， F停止作用时，物体的速度为 v=a1t1