牛顿运动定律的应用一.pptVIP

牛顿运动定律的应用〔一〕;;;;一、从受力确定运动情况;1.解题思路

2.解题步骤

〔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〕.;〔1〕正确的受力分析是解答本类题目的关键.

〔2〕量的单位应都统一成国际单位制中的单位.;【标准解答】物体受力如下图，由牛顿第二定律得：

mgsinθ=ma解得：a=gsinθ

由x=v0t+得：

=解得：t=

由v=v0+at得：v=at==;【规律方法】应用牛顿第二定律解题时求合力的方法

(1)合成法：物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合.反之，假设知道加速度方向就知道合力方向.

(2)正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量.即沿加速度方向：Fx=ma，垂直于加速度方向：Fy=0.;【互动探究】假设物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，求物体由静止从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时速度的大小.;【解析】物体受力如下图,由牛顿第二定律得:

mgsinθ-μmgcosθ=ma

解得:a=gsinθ-μgcosθ

由x=v0t+得:

=

解得:t=

由v=v0+at得:

v=at=;答案:;【变式备选】如下图，一水平

传送带长为20m，以2m/s的速度

做匀速运动.某物体与传送带

间的动摩擦因数为0.1，现将该物

体由静止轻放到传送带的A端.求物体被送到另一端B点所需的时间.(g取10m/s2);【解析】物体受重力mg、支持力FN和向前的摩擦力Ff作用，由牛顿第二定律得：Ff=ma

又：FN-mg=0

Ff=μFN

解得：a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2

当物体做匀加速运动到达传送带的速度v=2m/s时，其位移为：x1===2m＜20m

所以物体运动2m后与传送带一起匀速运动;第一段加速运动时间为：t1===2s

第二段匀速运动时间为：t2===9s

所以，物体在传送带上运动的总时间为:

t=t1+t2=2s+9s=11s

答案:11s;2.解题步骤

(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图.

(2)选择适宜的运动学公式,求出物体的加速度.

(3)根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力.

(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需求的力.;(1)由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合外力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆.

(2)题目中所求的力可能是合力,也可能是某一特定的力.;【典例2】〔2011·广州高一检测〕一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4s内通过8m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s停止，汽车的质量

m＝2×103kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：

(1)关闭发动机时汽车的速度大小；

(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；

(3)汽车牵引力的大小．

【解题指导】分析物体的受力情况及运动规律时，注意前后两个阶段的变化.;【标准解答】(1)汽车开始做匀加速直线运动

x0=

解得v0==4m/s

(2)汽车滑行减速过程加速度

a2==-2m/s2

由牛顿第二定律得：-Ff=ma2

解得Ff=4×103N;(3)开始加速过程中加速度为a1

x0=

由牛顿第二定律得：F-Ff=ma1

解得:F=Ff＋ma1=6×103N.

答案:(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N;【规律方法】解决动力学问题的关键

解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是对运动过程较复杂的问题.分析时，一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同，假设不同，必须分阶段处理，加速度改变时的速度是前后过程联系的桥梁.分析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化.;【变式训练】质量为2kg的木箱静止在水平地面上，在水平恒力F的作用下开始运动，4s末速度到达4m/s，此时将F撤去，又经过2s物体停止运动，求力F的大小.

〔取g=10m/s2〕;【解析】力F撤去前，木箱的加速度的大小

a1==1m/s2

力F撤去后，木箱的加速度的大小

a2=