牛頓運動定律應(yīng)用經(jīng)典

1、關(guān)于牛頓運動定律的應(yīng)用經(jīng)典第一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、動力學的兩類基本問題 1已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況 處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合外力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，再利用物體的初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運動學公式就可以求出物體的位移和速度也就是確定了物體的運動情況 第二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況 處理方法：已知物體的運動情況，由運動學公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況第三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月

2、 應(yīng)用牛頓定律解題規(guī)律分析題目流程：F合=maavt=v0+atx= v0t+at2/2vt2-v02=2ax 物體受力情況加速度牛頓第二定律運動學基本公式物體運動情況第四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月核心：牛頓第二定律 F=ma# 把物體的受力和物體的運動情況有機 地結(jié)合起來了# 因此它就成了聯(lián)系力和運動的紐帶# 綜合運用牛頓定律就可以來解決一些生活 中的實際問題。力運動Fma第五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月解題步驟 一般步驟：（1）確定研究對象； （2）進行受力及狀態(tài)分析；（3）取正方向，求合力，列方程； （4）統(tǒng)一單位，解方程；（5）檢驗結(jié)果第六張，PPT共二十

3、八頁，創(chuàng)作于2022年6月分析： 題目要求4s末的速度和4s內(nèi)的位移，物體的初始狀態(tài)是靜止的，在力的作用下應(yīng)當作勻加速直線運動，我們就要應(yīng)用運動學的規(guī)律求解問題 例一：一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在10N的推力作用下沿水平地面向右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力是4N，求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。 公式：vtv0at xv0t1/2at2因為v00，所以 vta t x1/2at2只要加速度a 知道了，問題將迎刃而解。問題的關(guān)鍵就是要找到加速度 a第七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月總結(jié)：已知物體的受力情況，求物體的運動 通過剛才題目的分析和解答，對于已知物體

4、的受力情況，求物體的運動情況，一般思路為：研究對象受力分析F合maa運動情況（v，s，t） 受力情況力的合成或分解、正交 分解求 出合力運動學公式由此紐帶計算出即：由研究對象的受力入手，求得它運動的加速度，然 后再利用運動學公式去求相關(guān)的運動物理量第八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月例題二：有一輛汽車質(zhì)量為1噸，已知發(fā)動機正常工作時的牽引力為800N，汽車行駛時的阻力為300N，求汽車由靜止開始運動10秒內(nèi)的位移？分析：本題是一道已知力求運動的題目。思路：解題的關(guān)鍵求出加速度a加速度a受力分析求合力F合物體的運動牛頓第二定律運動公式第九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月加速度

5、a受力分析求合力F合物體的運動牛頓第二定律運動公式解題思路：GF=800NNf =300N解：受力分析如右圖所示F合=F- f= 800300=500Nm=1噸=1000kga=F合 m= 500/1000= 0.5 m/s2V0=0t=10s= 1/2 0.5 102= 25m第十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況 處理方法：已知物體的運動情況，由運動學公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況第十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二類問題： 已知物體的運動情況求受力例三：一個滑雪人，質(zhì)量

6、為m75kg，以 v02m/s的初速度沿山坡加速滑下，山坡傾角為30，在t5s的時間內(nèi)滑下的位移為x60m，求滑雪人受到的阻力。 (g=10N/kg)30分析：本題要求滑雪人所受的阻力，我們就必須清楚他的受力情況，因此先對他進行受力分析：第十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月受力分析 物體一共受到重力G，彈力N，阻力（包括摩擦力和空氣阻力）fGNf由于物體是沿著山體方向即斜面方向滑動，所以合力方向為沿斜面向下，將重力分解為垂直于斜面向下的G1和沿斜面向下的G2G1G2v30 xy第十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月解題過程解：由運動學公式：sv0t0.5at2 得： a2

7、（sv0t)/t2=2x(60-2x5)/52=4m/s 根據(jù)牛頓第二定律：F合ma，結(jié)合物 體的受力情況：F合G2f，得： fG2F合 mgsin30ma 7510 sin3075 4 75N答：物體受到的阻力為75N。第十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月總結(jié)：已知物體的運動情況，求物體的受力 通過剛才題目的分析和解答，對于已知物體 的運動情況，求物體的受力情況，一般思路為：運動情況（v，s，t）aF合ma受力分析所求的力 運動學公式力的合成或分解 正交分解由此紐帶計算出F合，再進一步即：由研究對象的運動情況入手，求得它運動的加速度，然再利用牛頓第二定律去求合力，再通過受力分析，

8、結(jié)合力的合成或分解，以及正交分解求出所需要求的力。想到牛 頓運動 定律第十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月例1.一個物體受到豎直向上的拉力,由靜止開始向上運動.已知向上的拉力F為640N,物體在最初2S內(nèi)的位移為6M,問物體的質(zhì)量是多少?第十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月補充：一個物體在斜面上運動，已知斜面傾角為 求以下情況物體沿斜面的加速度： (1)若斜面光滑; (2)若斜面粗糙, 動摩擦因素為 ,物體沿斜面下滑 (3)若斜面粗糙, 動摩擦因素為 ,物體沿斜面上滑第十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月跟蹤練習1、一物體以初速度20m/s自傾角為37的斜面向

9、上滑動，2.5秒后速度為零，求斜面與物體間的動摩擦因數(shù)。 (g=10N/kg) 2、若它又滑下，最終到達斜面底端，又要用去多長時間？ (答案：0.25)第十八張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月學以致用：質(zhì)量為2K的物體從高處下落，經(jīng)過某一位置時的速度是5/，再經(jīng)2測得的速度為23.4/，求空氣的平均阻力。(g=10/2)物體的運動示意圖如圖所示：由對物體受力分析：由 mg-F=ma 得 F=mg-ma =1.6(N)第十九張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.質(zhì)量為m4 kg的小物塊在一個平行于斜面的拉力F40N的作用下，從靜止開始沿斜面向上滑動，如圖8所示。已知斜面的傾角37

10、，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.2，斜面足夠長，力F作用5s后立即撤去，求：（1）前5 s內(nèi)物塊的位移大小及物塊在5 s末的速率； （2）撤去外力F后4 s末物塊的速度。解 (1)分析受力情況畫受力圖GNfX建立直角坐標系YGYGX第二十張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 解： (2)5s末撤去F，物塊由于慣性仍向上滑行一定距離和一段時間。其受力如下：GNfVa建立直角坐標系XYGYGX請計算物塊向上滑行的時間。（時間不足4S）則4S末，物塊已經(jīng)向下滑了。第二十一張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、簡單連接體問題的處理方法在連接體問題中，如果不要求知道各個運動物體之間的相互作用

11、力，并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個整體（當成一個質(zhì)點），分析受到的外力和運動情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程，隔離法和整體法是互相依存，互相補充的，兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題。第二十二張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月例：如圖所示，光滑水平面上并排放置著A，B兩個物體，A的質(zhì)量是5Kg，B的是3Kg，用F=16N的水平外力推動這兩個物體，使它們共同勻加速直線運動，求A，

12、B間的彈力大小。第二十三張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月9如圖431所示，五快質(zhì)量相同的木快并排放在光滑的平面上，水平外力F作用在第一快木塊上，則第三快木塊對第四快木塊的作用力為 ，第四快木塊所受合力為 圖431 1 2 3 4 5第二十四張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月16（10分）如圖所示，A、B兩個物體間用最大張力為100N的輕繩相連，MA= 4kg，MB=8kg，在拉力F的作用下向上加速運動，為使輕繩不被拉斷，F(xiàn)的最大值是多少？（g取1 0m/s2） 第二十五張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月圖象問題15（12分）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推

13、力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示. 取重力加速度g=10 m/s2.試利用兩圖線求： （1）物塊在運動過程中受到滑動摩擦力大??； （2）物塊在36s的加速度大??； （3）物塊與地面間的動摩擦因數(shù).02 6t/sF/N936403 6t/sv/(ms-1 )936（1）由v-t 圖象可知，物塊在69s內(nèi)做勻速運動，由F-t圖象知，69s的推力F3=4N故Ff=F3=4N 解:第二十六張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）由v-t 圖象可知，36s內(nèi)做勻加速運動，得 a=2 m/s2 （3）在36s內(nèi)，由牛頓第二定律有：F2 Ff = ma 且 Ff=N=mg 由以上各式求得：m=1kg =0.4 第二十七張，PPT共二十八頁，創(chuàng)作于2022