物理多媒體教學(xué)課件：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

1、進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況,并和物體運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合起來分析。2、掌握運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的思路和方法牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)結(jié)構(gòu)牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律當(dāng)物體不受外力或合外力為零時(shí)總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體的加速度與合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。

F合

=ma兩個(gè)物體間的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上F=－F＇受力分析F合F合=maa運(yùn)動(dòng)情況1、由左向右是已知力求運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可將v、a、x、t中任何一個(gè)物理量作為未知量求解2、由右向左是已知運(yùn)動(dòng)求受力情況，可將F、a、m中任何一個(gè)物理量作為未知量求解用牛頓運(yùn)動(dòng)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)可求得x、v0、vt、t.問題2：已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求a據(jù)F=ma求得物體的受力情況。據(jù)例1、質(zhì)量為4kg的物體，以2m/s的速度在水平面上勻速前進(jìn)，如圖所示。若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，則水平拉力F1為多大？若F1突然變?yōu)镕′=6N，并持續(xù)作用2s，問：在這2s內(nèi)，物體的位移是多大？分析：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(yùn)動(dòng)情況。vFmGNFf解：對(duì)木塊，受力分析如圖建立如圖所示坐標(biāo)系由牛頓第二定律得:GNF1fxyx軸方向：y軸方向：12又：3由1、2、3式代入數(shù)據(jù)得：F1=8NGNF1′fxy當(dāng)F1突然變成F1′后x軸方向：m/s2式中“-”號(hào)表示加速度方向與x軸正方向相反，表明物體在做勻減速運(yùn)動(dòng)。物體做減速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間為：=4s>2s=3m第一類：由受力情況求運(yùn)動(dòng)情況解題步驟：4.利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。1.確定研究對(duì)象，并對(duì)物體進(jìn)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(xí)1一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動(dòng)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(shí)木箱的速度。ＦvＦGNfxyGNfxy解：對(duì)木塊，受力分析如圖．建立如圖所示坐標(biāo)系．由牛頓第二定律得：x軸方向上y軸方向上又：物體由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，則有vt=at=F(1)若斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度及所用時(shí)間.(2)若給小物體一個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少?q=30oABm練習(xí)2

一斜面AB長(zhǎng)為10ｍ,傾角為30o,一質(zhì)量為２kg的小物體(大小不計(jì))從斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑,如圖所示(ｇ取10m/s2)AG(1)、以小物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示.建立直角坐標(biāo)系.q=30oBmNxyfsinGqG1=cosGqG2=由牛頓第二定律得：把重力Ｇ沿ｘ軸和ｙ軸方向分解：又：由以上三式得：=0.67m/s2x設(shè)小物體下滑到斜面底端時(shí)的速度為v,所用時(shí)間為t,小物體由靜止開始勻加速下滑,則：由：3.7m/s由得=5.5sq=30oABmNGyfsinGqG1=cosGqG2=(2碌)小物紹體沿堂斜面金勻速催下滑墨時(shí),處于粱平衡稠狀態(tài),其加悉速度a＝０計(jì)，則曲在圖迫示的往直角胡坐標(biāo)附系中咸。由牛哨頓第助二定庸律得龍：又：q=30oABmNGyfsinGqG1=cosGqG2=x所以,小物稀體與耍斜面霞間的處動(dòng)摩弦擦因徐數(shù)=倍ta姐n3勉0o規(guī)律乖總結(jié)若給扭物體錫一定秀的初論速度①當(dāng)μ＝ta名nθ時(shí),物體采沿斜榴面勻貧速下綿滑；②當(dāng)μ＞ta減nθ（μm嘉gc祥os秤θ＞mg斑si括nθ）時(shí),物體壘沿斜滔面減碎速下條滑；③當(dāng)μ＜ta怠nθ（μm扎gc慕os大θ＜mg盲si魔nθ）時(shí),物體師沿斜扎面加漢速下個(gè)滑.q=30oABmNGyfsinGqG1=cosGqG2=x例2、一換個(gè)滑司雪的鞠人，醉質(zhì)量m=吩75泡㎏，以v0=2燒m/矩s的初濾速度概沿山半坡勻竊加速畢滑下碑，山墊坡的爭(zhēng)傾角θ=薄300,在5秒內(nèi)劉滑下糕的路六程s=威60蓬m，求槳滑雪殖人受熄到的獵阻力抓（包標(biāo)括滑約動(dòng)摩蠻擦力腎和空構(gòu)氣的統(tǒng)阻力封）。分析繡：本題園屬于釣剛才拖所講浩問題卷中的驚哪一類？已知甚物體孩的運(yùn)還動(dòng)情予況，廊求解稿物體榨的受炒力情偏況。GNfv解：滑雪揉人受已到3個(gè)力齡作用穴，如納圖所神示。GNf建立瓦如圖爛的直埋角坐手標(biāo)系.把重推力G沿x軸和y軸的急方向償分解恨。yx由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：=4冷m/婦s2①x軸方帆向：由1、2式得摩：=7永5N②第二吧類：澡由運(yùn)典動(dòng)情味況求垮受力息情況解題悲步驟踩：2.根據(jù)哨物體擱的運(yùn)肺動(dòng)情粘況對(duì)卸物體親運(yùn)用歉運(yùn)動(dòng)摟學(xué)公策式求阻出加殃速度禍。4.結(jié)合覽物體浮受力鏈分析晨求出撇所要搭求的茶力。1.對(duì)物濃體進(jìn)身行受擺力分恩析并映建立淚題目嬌中的總物理帽情景3.根據(jù)堂牛頓腔第二贊定律宮求出貝合力竊。鞏固舞訓(xùn)練胡：如圖俘所示龜，質(zhì)胞量m=橋2k配g的物漠體靜法止在敬光滑塵的水猜平地聯(lián)面上使，現(xiàn)維對(duì)物魂體施堆加與求水平朋方向級(jí)夾角θ＝370的斜造向上假的拉仍力F作用悄，使握物體祖向右蘋做勻沉加速固直線啞運(yùn)動(dòng)家。第5s末的扯速度狹為20匯m/粥s,求拉斧力F的大紙小。羽（g=她10販m/冰s2si暢n3爛7o=0.粘6,偶co警s3柏7o=0垮.8）FθθF解：設(shè)向役右為逆正方膝向，往以物由體為離研究唯對(duì)象潮，物壓體受3個(gè)力延，受僚力示劣意圖增如