牛頓運動定律的應用上學期-新人教版

學習目標：1、進一步學習分析物體的受力情況，并和物體運動情況的分析結(jié)合起來2、掌握運用牛頓運動定律解決問題的思路和方法牛頓運動定律的應用F合=ma物體的受力情況物體的運動情況S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as受力分析F合F合=maa運動情況1、由左向右是已知力求運動狀態(tài)，可將Va、s、t中任何一個物理量作為未知量求解2、由右向左是已知運動求受力情況，可將F、f、m中任何一個物理量作為不知量求解用牛頓運動定律解決兩類問題問題1：已知物體的受力情況據(jù)F合=ma求得a據(jù)S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as可求得s、v0、vt、t.問題2：已知物體的運動情況S=v0t+at2/2vt=v0+atvt2-v02=2as求a據(jù)F=ma求得物體的受力情況。一個靜止在水平地面的物體，質(zhì)量是2千克，在與水平面夾角370的斜向上的10N拉力作用下沿水平地面向右移動，物體與地面間的滑動摩擦因素是0.5，求物體4秒末的速度和4秒內(nèi)發(fā)生的位移。例1、分析:a、本題屬于剛才所講問題中的哪一類？已知物體的受力情況，求解物體的運動情況ＦGNfxyＦvＦ解：對木塊，受力分析如圖．建立如圖所示坐標系．由牛頓第二定律得：解得：GNfxyX軸方向上Y軸方向上物體由靜止開始勻加速運動，則由S=v0t+at2/2vt=v0+at得：vt=at=0.5×4=2(m/s)S=at2/2=0.5×42/2=4m答：物體4s末的速度為2m/s,4s內(nèi)發(fā)生的位移為4m第一類：由受力情況求運動情況4.利用運動學公式確定物體的運動情況.解題步驟：1.確定研究對象，并對物體進行受力分析，畫出物體的受力圖，弄清題目的物理情景。2.求出合力3.利用牛頓第二定律求出物體的加速度。

練習

一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成α角的力F推木箱，求經(jīng)過t秒時木箱的速度。ＦvＦGNfxyＦ解：對木塊，受力分析如圖．建立如圖所示坐標系．由牛頓第二定律得：解得：GNfxy物體由靜止開始勻加速運動，則有vt=at=X軸方向上Y軸方向上一斜面AB長為10ｍ,傾角為３０°,一質(zhì)量為２kg的小物體(大小不計)從斜面頂端A點由靜止開始下滑,如圖所示(ｇ取10m/s2)(1)若斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點時的速度及所用時間.(2)若給小物體一個沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ是多少?圖2q=30oABmAG(1)、以小物體為研究對象,其受力情況如圖所示.建立直角坐標系.解析：q=30oBmFNxymFsinGqG1=cosGqG2=qqmcossinmgFmaFmgN==-由牛頓第二定律得：解析把重力Ｇ沿ｘ軸和ｙ軸方向分解：又NFFmm=所以：cossinmmgmga-=qmq2/67.0sm=q=30oABmFNGxymFsinGqG1=cosGqG2=設(shè)小物體下滑到斜面底端時的速度為ｖ,所用時間為ｔ,小物體由靜止開始勻加速下滑,則：由asvvt2202+=atvvt+=0由smsmasv/7.3/1067.022=××==ssavt5.567.07.3===得得解析

(2)小物體沿斜面勻速下滑時,處于平衡狀態(tài),其加速度ａ＝０，則在圖示的直角坐標系中。NFFmm=所以又所以,小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)58.030tantan=°===qmmNFFqqmcossinmgFmgFN==q=30oABmFNGxymFsinGqG1=cosGqG2=由牛頓第二定律得：解析若給物體一定的初速度①當μ＝tgθ時,物體沿斜面勻速下滑；②當μ＞tgθ（μmgcosθ＞mgsinθ）時,物體沿斜面減速下滑；③當μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）時,物體沿斜面加速下滑.q=30oABmFNGxymFsinGqG1=cosGqG2=總結(jié)例2、一個滑雪的人，質(zhì)量m=75㎏，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=300,在5秒內(nèi)滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑動摩擦力和空氣的阻力）。教學內(nèi)容：

一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg,以v=2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角=30o，在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程s=60m.求滑雪人受到的阻力（包括滑動摩擦力和空氣阻力）。

例題2

教學內(nèi)容：GF1fS=60mt=5sV0=2m/sGF1f人)30o教學內(nèi)容：F1fGG1G2yxa解：滑雪人受到3個力作用，如圖所示。建立如圖的直角坐標系.把重力G沿x軸和y軸的方向分解。

由運動學公式s=v0t+0.5at2，可得滑雪人的加速度：

a=2(s-v0t)/t2=4m/s2

所以：F合=ma=300N

x軸方向：G1-f=F合y軸方向：F1-G2=0

滑雪人所受的阻力

f=G1-F合

=mgsinθ-F合

=67.5N教學內(nèi)容：已知：v0=2m/s,s=60m,t=5s,m=75kg

求：f第二類：由運動情況求受力情況2.根據(jù)物體的運動情況對物體運用運動學公式求出加速度。教學內(nèi)容：解題步驟：4.結(jié)合物體受力分析求出所求的力。3.根據(jù)牛頓第二定律求出合力。1.對物體進行受力分析并建立題目中的物理情景小結(jié)

牛頓運動定律的應用求解兩類問題1.已知受力情況，求運動情況2.已知運動情況，求受力情況分析方法：受力分析F合F合=maa運動情況1質(zhì)量為10kg的物體在水平桌面上以18m/s的初速度向右運動，物體受到阻力為30N，g取10m/s2，求：（1）物體滑行過程中的加速度大小和方向？（2）物體滑行至2S末的速度多大？（3）若物體滑行至2S末時再加一個水平向左的作用力F=30N，則在加作用力F后第1S內(nèi)物體位移為多少2.有一60kg的物體以2m/s的速度豎直勻速下降，若向上的力突然增加100N，并持續(xù)2S，則這兩秒內(nèi)物體下降的高度是多少？所示，一個重為10kg的物體從靜止開始沿著夾角為30°的斜面向下滑時受到的摩擦力為20N，若斜面的長度為6m，求物體到達底端時的速度？（g=10N/kg）3所示，一個重為10kg的物體從靜止開始沿著夾角為30°的斜面向下滑時受到的摩擦力為20N，若斜面的長度為6m，求物體到達底端時的速度？（g=10N/kg）30°例5.如圖所示，m1=40kg的木塊A放在光滑的水平地面上，木塊上放著另一物體m2=10kg的木塊B，A、B間動摩擦因素為μ=0.4，設(shè)A、B間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力等大，試求：當水平拉力F=100N時，兩木塊的加