46牛顿运动定律应用.ppt

力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因 反映了力和运动的关系 反映了物体之间的相互作用规律 牛顿运动定律的复习 力是产生加速度的原因 牛顿第一定律（惯性定律） 牛顿第二定律（F=m a） 牛顿第三定律（作用力和反作用力定律) 惯性——物体本身固有的属性 速度规律： 位移规律： 匀变速直线运动规律复习 ② x = v0 t + a t2/2 v2－v02 = 2 a x ① v = v0+ a t 两类问题： 牛顿运动定律的应用(1) ② 已知物体的运动情况，确定物体受力。 ① 已知物体受力的情况，确定物体运动。 课本例题1 一静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。 是不是我们熟悉的某种运动呢？ 一、已知物体受力的情况，确定物体运动。 加速度呢？怎么求？ 初速度为零 牛顿第二定律 一、确定研究对象; 二、受几个力的作用？ 三、合力沿什么方向？大小是多少？ F拉 G f FN 受力分析 水平方向：F=F拉－f =2.2 N 竖直方向：FN－G =0 解： a ＝ = m/s2=1.1 m/s 2 m F 2.2 2 v ＝at＝1.1 ×4 m/s＝4.4 m/s 1 2 1 2 x＝ at2＝ ×1.1 ×4 2 m＝8.8 m F＝F拉－f= 6.4-4.2 N=2.2 N f F拉 G FN 根据牛顿第二定律F＝m a 得： 已知：F拉＝6.4N , f= 4.2 N , m＝2kg , t=4s ,V0 =0 求 V 和 X 由物体受力分析得： 根据运动学公式得： 一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个大小都是50N且互成60°角的力的作用，此外没有其他的力，3s末这个物体的速度是多大？3s内物体发生的位移是多少？ 变式练习 F1 F2 F 60 (平行四边形法则) 二力合成 解： a ＝ = m/s2=43.3 m/s 2 m F 86.6 2 v ＝at＝43.3 ×3m/s＝129.9 m/s 1 2 1 2 x＝ at2＝ ×43.3×3 2 m＝194.85 m F＝86.6 N 根据牛顿第二定律F＝m a 得： 已知：F1＝F2= 50 N , m＝2kg , t=4s . 求 V 和 X 由平行四边形法则得： 根据运动学公式得： 若物体受到三个或三个以上的不同方 向作用力时，采用什么方法求合力呢？ 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）X轴正方向为(加)速度方向。 课本例题2 一个滑雪的人，质量m＝75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力。 二、已知物体的运动情况，确定物体受力。 （g取10m/s2）。 受力分析 合力沿什么方向？ 合力沿斜面向下 受力方向复杂，如何求合力? 建立如图所示的直角坐标系——正交分解 θ GY GX θ G f FN Y X X：Gx － f =ma Y：FN－GY =0 解： Gx= Gsinθ ② F＝Gx－f＝m a ③ 由运动学公式 x＝v0 t＋ at2 得 a ＝ ① t2 2（x －v0t） 由①②③得f＝ Gx －m a = Gsinθ－ t2 2 m（x －v0t） ( f 方向沿斜面向上 ) 1 2 θ GY GX θ G f FN Y X 根据牛顿第二定律F＝m a 得： f＝75 N 以加速度方向为正方向 已知：V0= 2 m/s , m＝75kg , t=4s ,X=60m 求 f 变式练习 一质量为0.2 kg的物体在一水平拉力作用下沿某一水平面做匀速运动，速度是1 m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，当该拉力增大到4 N时，作用3 s末的速度大小是多少？ （g取10m/s2）。 加速度a是联系运动和力的桥梁 牛顿第二定律公式（F 合= m a）和运动学公式（匀变速直线运动：v = v0+ a t , x = v0 t + a t2/2 ,v2－v02 = 2 a x 等）中，均包含有一个共同的物理量——加速度a 。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。