用牛顿运动定律解决问题.ppt

运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题 已知物体的受力情况，确定物体的运动情况 处理第一类问题的基本方法： 已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 处理第二类问题的基本方法 小结： 牛顿运动定律的应用 清水六中 李志科 1、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况 2、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况 已知物体的受力情况 求得a 据 例1、一静止在水平地面上的物体，质量是2千克，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水 平地面的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 F F1 F2 G 竖直方向：没有发生位移，没有加速度，且只受两个力的作用，即：重力G和支持力F 则 F合=0 水平方向:因为在力6.4N的作用下向右运动，故发生了位移，有加速度，其受力为向右的力F1和向左的力F2即F合≠0 受力分析思路 解 题 步 骤 解：已知F1=6.4N，F2=4.2N， 则 合力F=F1-F2=6.4-4.2=2.2N 由牛顿第二定律F=ma可得加速度a=F/m,即： a=F/m=2.2/2 m/s =1.1m/s 2 2 由运动学公式可知： V =at=1.1×4m/s=4.4m/s t S=1/2at=1/2×1.1×16m=8.8m 故4s末的速度和4s内的位移分别是4.4m/s、 8.8m 巩固训练： 如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加大小F=10N与水平 方向夹角θ＝370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物体5s末的速度及5s内的位移。 问：a.本题属于那一类动力学问题？ b.物体受到那些力的作用？这些力关系如何？ c. 物体应作什么运动？ 解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示。 其中F1是力F沿水平方向的分力， 由F合＝ma得 第5s末的速度： 5s内的位移： A、对物体进行受力分析并画出示意图。 B、求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。 C、利用运动学公式确定物体的运动情况。 已知物体的运动情况 求得物体的受力情况 例2：一滑雪的人，质量m=75kg，以V=2m/s的初速度沿山坡匀加速的下滑，山坡的倾角θ=30°， 在t=5s的时间内滑下的路程s = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力） F1 F2 G G2 G1 x y 具体分析思路 在y轴方向上： 没有发生位移、 没有加速度。 而 正方向有力F2； 负方向有力G2。 则 F合=0 在X轴方向上： 发生了位移、 有加速度。 即 F合≠0=ma 故 F合=G1－F1=ma 解题过程 已知:V=2m/s, S=60m, t=5s, θ=30°, m=75㎏ 求： 滑雪人受到的阻力 解：因为人沿斜面下滑，则在斜面方向有： S=V0t+ 1/2at2 则 a= 2(s-V0t)/t2 =4m/s2 滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律 F合=G1－F1=ma 求得 F1=G1－ma =mgsinθ－ma =67.5 N 故其所受阻力为67.5牛顿 巩固训练：如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角θ＝370的斜向上的拉力F作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知 sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。 问：a. 本题属于那一类动力学问题？ b. 物体应作什么运动？ 解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个 力，受力示意图如图所示 小车由静止开始加速度前进， 有 水平方向有： A、根据物体 的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度 B、对物体进行受力分析并画出力的示意图 C、根据牛顿第二定律求出合力 D、结合物体受力分析求出所求受力情况