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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.6,用牛顿运动定律处理问题,(,一,),第1页,一、牛顿第二定律,1,、内容：,物体加速度跟所受协力成正比,跟物体质量成反比,;,加速度方向跟协力方向相同。,复习：,2,、公式,:,F=ma,注意：,（,1,）同时性,（,2,）同向性,第2页,二、运动学公式,速度公式：,v=v,o,+at,位移公式：,x=v,o,t+at,2,导出公式：,v,2,v,o,2,=2ax,第3页,例,1.,一个静止在水平面上物体，质量是,2kg,，在,6.4N,水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间滑动摩擦力为,4.2N,。求物体,4s,末速度和,4s,内发生位移。,问题：,1.,物体受力情况怎样？,受力分析如图示：,G,F,N,f,2.,物体所受协力怎样？,竖直方向：,协力为零，加速度为零。,水平方向：,大小：,F,合,=F,f,；方向与拉力,F,方向相同,3.,物体运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,已知初速度,V,O,和时间,t,，要求末速度,V,t,和位移,还差加速度,a,。,=O,t=4s,t,=?,=?,第4页,解：物体受力如图,由图知：,F,合,=F,f=ma,a=,4s,末速度,4s,内位移,G,F,N,f,O,4.,怎样求加速度？,借助于牛顿第二定律,F,合,=ma,，利用协力来求加速度。,5.,本题解题思绪怎样？,先受力分析求出协力，再用牛顿第二定律求出加速度，最终用运动学公式求解。,第5页,例,1.,一个静止在水平地面上物体,质量是,2Kg,在,6.4N,水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间摩擦力是,4.2N,。求物体在,4s,末速度和,4s,内发生位移。,思索,:,假如物体与地面动摩擦因数为,0.2,，其它条件不变。其结果怎样？,G,F,N,f,O,第6页,练习:1,一个静止在水平地面上物体,质量是2Kg,在6.4N水平拉力作用下沿水平地面向右运动。,物体与地面动摩擦因数为0.2，,求物体在4s末速度和4s内发生位移。,(g取10m/s,2,),第7页,解：物体受力如图,由图知：,F,合,=F,1,-F,2,4s末速度,4s内位移,G,F,N,F,1,F,2,由牛顿第二定律可得,:,F,N,=G=mg,F,2,=F,N,则,:F,合,=F,1,mg,第8页,练习:2,一个静止在水平地面上物体,质量是2Kg,在10N拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面夹角为30,0,，,物体与地面动摩擦因数为0.2，,求物体在4s末速度和4s内发生位移。,(g取10m/s,2,),F,30,0,第9页,解：物体受力如图,由图知：F,合,=F,1,-F,f,4s末速度,4s内位移,G,F,N,F,F,f,由牛顿第二定律可得,:,F,N,+F,2,=G,F,f,=F,N,则:F,合,=F,1,(G-F,2,),F,1,F,2,第10页,例,2,讨论图中所画出系统在做向右匀加速运动时，指定物体,A,所受各力跟系统静止时相比改变。,A,与车间没滑动,车面光滑，,A,没离开壁,第11页,训练,2.,一位滑雪者假如以,v,0,=20m/s,初速度沿直线冲上一倾角为,30,0,山坡，从冲坡开始计时，至,3.8s,末，雪橇速度变为零假如雪橇与人质量为,m=80kg,，求滑雪人受到阻力是多少。（,g=10m/s,2,）,mg,N,f,x,y,第12页,从运动情况确定受力解题步骤：,1.,确定研究对象,结合给定运动学参量,选择,运动学公式求加速度,;,2.,对研究对象进行受力分析,画出受力示意图,;,3.,依据力合成与分解法,表示出物体所受,协力,;,4.,依据牛顿第二定律列方程,求出未知力,.,其流程图为：,运动情况,(x,、,v,、,t),加速度,a,协力,F,合,受力分析,(,求所需力,),第13页,小结,:,分类：,1.,已知受力，确定运动情况；,2.,已知运动情况，确定受力。,受力分析,运动参量,第,1,类,第,2,类,先求,a,加速度,a,桥梁,关键,第14页,应用：,如图所表示，质量为,2m,物体,A,和质量为,m,物体,B,与地面摩擦均不计，在已知水平推力,F,作用下，,A,、,B,两物体做加速运动，,A,对,B,作用力为多少？,第15页,一、,从受力确定运动情况,已知物体受力情况确定运动情况，指是在受力情况已知条件下，要求判断出物体运动状态或求出物体速度、位移等。,处理这类问题基本思绪是：先分析物体受力情况,求协力,，据牛顿第二定律,求加速度,，再用运动学公式,求所求量,(运动学量),。,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,第16页,练习：,一木箱质量为,m,，与水平地面间动摩擦因数为,，现用斜向右下方与水平方向成,角力,F,推木箱使之向右运动，求经过时间,t木箱速度。,F,第17页,G,F,F,N,F,f,F,1,=FCos,F,2,=FSin,X,Y,X方向：F,合,=F,1,-F,f,Y方向：F,N,=G+F,2,F,f,=,F,N,V=V,0,+at,F,1,=,Fcos,F2=FSin,F合=ma,第18页,思绪：已知运动情况求受力。应先求出加速度,a，再利用牛顿第二定律F,合,=ma求滑雪人受到阻力。,解：,第一步求,a,因为,V,0,=2m/s，s=60m，t=5s,据公式,求得a=4m/s,2,例,2.,一个滑雪人，质量,m=75Kg，以v,0,=2m/s初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角=30,o,，在,t=5s时间内滑下旅程x=60m，求滑雪人受到阻力（包含摩擦和空气阻力）。,2,0,2,1,at,t,V,+,=,第19页,人,)30,o,F,F,阻,G,G,1,G,2,y,x,a,第二步求,F,合,、阻力,要对人进行受力分析画受力图，,第20页,人,)30,o,F,F,阻,G,G,1,G,2,y,x,a,第二步求,F,合,、阻力,要对人进行受力分析画受力图,所以：,F,合,=ma=300Nx轴方向：F,合,=G,1,F,阻,y轴方向：F,1,G,2,=0滑雪人所受阻力 F,阻,=G,1,F,合,=mgsin F,合,=67.5N,第21页,解：依据运动学公式：,x,v,0,t at,2,得：,代入已知量得：a4m/s,2,对人进行受力分析，建立坐标系，,Gx=mgsin,依据牛顿第二定律Fma，得：,GxF,阻,ma,即：F,阻,mgsinma,代入数值得：F,阻,67.5N,即：滑雪人受到阻力大小是67.5N。方向沿山坡向上.,1,2,a,2（x,v,0,t）,t,2,第22页,二、从运动情况确定受力,已知物体运动情况确定受力情况，指是在运动情况（知道三个运动学量）已知条件下，要求得出物体所受力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。,处理这类问题基本思绪是：先分析物体运动情况，据运动学公式,求加速度,，再在分析物体受力情况基础上，用牛顿第二定律列方程,求所求量,(力)。,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,第23页,1,.,上题中假如忽略空气阻力作用，,滑雪人受到摩擦阻力多大,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?,2,.,假如坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？,3,.,假如下坡后马上滑上一个30,0,斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？,更上一层,：（g=10m/s,2,),例,2.,一个滑雪人，质量,m=75Kg，以v,0,=2m/s初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角=30,o,，在,t=5s时间内滑下旅程x=60m，求滑雪人受到阻力（包含摩擦和空气阻力）。,第24页,更上一层答案,：（g=10m/s,2,),1,、,2,、,3,、,第25页,一、,从受力确定运动情况,二、从运动情况确定受力,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,动力学两类基本问题,第26页,加速度,a,是联络力和运动桥梁,牛顿第二定律公式,(,F=ma,)和运动学公式(匀变速直线运动公式,v=v,0,+at,x=v,0,t+at,2,/2,v,2,v,0,2,=,2,ax,等,)中，均包含有一个共同物理量加速度,a,。,由物体受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体运动状态及其改变；反过来，由物体运动状态及其改变，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体受力情况。,可见，不论是哪种情况，加速度一直是联络力和运动桥梁。,求加速度是处理相关力和运动问题基本思绪，,正确,受力分析,和,运动过程分析,则是处理问题,关键。,第27页,物体运动分析,物体受力分析,运动学,公 式,牛顿第,二定律,加速度,a,从受力确定运动,从运动确定受力,1.基本思绪:,加速度,a,是联络力和运动桥梁,所求量,所求量,动力学问题的求解,第28页,2.解题步骤：,(1)确定研究,对象,；,(2)分析,受力,情况,和运动,情况，画,示意图,(受力和运动过程)；,(3)用牛顿第二定律或运动学公式 求,加速度,；,(4)用运动学公式或牛顿第二定律 求,所求量,。,动力学问题的求解,第29页,【练习1】,质量为,40kg物体静止在水平面上,当在400N水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16 m/s,求物体受到阻力是多少?,F,【答案】,80N,第30页,【练习2】,用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动,弹簧秤示数是0.40N.然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动,测得加速度是0.85 m/s,2,弹簧秤示数是2.10N。这个物体质量是多大?,【答案】,m,=2 kg,第31页,【练习3】,一个木箱沿着一个粗糙斜面匀加速下滑，初速度是零，经过,5.0 s时间,滑下旅程是10m,斜面夹角是30,0,，求木箱和粗糙斜面间动摩擦因数。,(g取10 m/s,2,),【答案】,=,0.48,第32页,例,2.,一个滑雪人，质量,m=75kg,，以,v,0,=2m/s,初速度沿山坡,匀加速,滑,下，山坡倾斜角,=30,0,，在,t=5s,时间内滑下旅程,s=60m,，求滑雪人受到,阻力,（包含滑动摩擦力和空气阻力）,.,N,G,F,f,30,0,G,f,N,G,”,G,第33页,解题过程,G,G,”,G,f,N,依据牛顿第二定律：,F,合,=ma,，,结合物体受力情况：,F,合,=G,-f,得：,f=G,-ma,=mgsin -ma,=67.5N,由运动学公式：,s=v,0,t+,at,2,得：,a=2(s-v,0,t)/t,2,=4m/s,2,1,2,第34页,练习：,1,.蹦床是运动员在一张绷紧弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作运动项目，一个质量为60kg运动员，从离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0高处。已知运动员与网接触时间为1.2，若把在这段时间内网对运动员作用力看成恒力处理，求此力大小（,g,取10m/s,2,）。,F=1.510,3,N,第35页,2,.,质量为20kg物体若用20N水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：,（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它速度多大？,（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体速度多大？,（3）物体总共经过多大位移？（g取10m/s,2,）,（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m,第36页,
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