高中物理 4.6《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（一）》課件 新人教版必修1

1、4.6 用牛頓定律解決問(wèn)題(一）,例題1 一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。,問(wèn)：l、本題研究對(duì)象是誰(shuí)？它共受幾個(gè)力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？ 2、本題要求計(jì)算位移和速度，而我們只會(huì)解決勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？依據(jù)是什么？ 3、FN和G在豎直方向上，它

2、們有什么關(guān)系？,例2:一個(gè)滑雪的人質(zhì)量是 75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ＝30°。在 t＝5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）,問(wèn)：本題屬于那類力學(xué)問(wèn)題？人共受幾個(gè)力的作用？各力方向如何？它們之中哪個(gè)力是待求量？哪個(gè)力實(shí)際上是己知的？待求力是誰(shuí)？物體所受的合力沿什么方向？,解：對(duì)人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系， 把重力進(jìn)行正交分解得：

3、Gx＝mgsinθ Gy＝mgcosθ 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：x＝v0t＋ at2 得： 代入已知量的數(shù)值得：a＝4m/s2 根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，即Gx－F阻＝ma得： F阻＝Gx－ma＝mgsinθ－ma 代入數(shù)值得：F阻＝67.5N即：滑雪人受到的阻力是67.5N。,對(duì)比,相同之處： ①都要進(jìn)行受力分析、狀態(tài)分析； ②都要應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)

4、規(guī)律不同之處： 例題1先根據(jù)受力情況確定合外力，后根據(jù)牛頓定律確定加速度，從而確定運(yùn)動(dòng)情況； 例題2是根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況確定加速度，后根據(jù)牛頓定律確定合外力，從而確定受力情況。,兩類問(wèn)題,1.已知物體的受力情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況；2.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體的受力情況。,,圖表,受力情況F1、F2……,運(yùn)動(dòng)情況v0、s……,F合,a,,力的合成與分解,,,牛頓第二定律,,,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,,小結(jié),l、兩題都需畫(huà)受

5、力圖，都要利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，畫(huà)受力圖是重要的解題步驟。不同之處是例1先用牛頓第二定律求加速度，而例2先用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度。2、例2中物體受力方向較為復(fù)雜，建立平面直角坐標(biāo)系后，就可以用G1和G2代替G，使解題方便。,一斜面AB長(zhǎng)為10 ｍ,傾角為３０°,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(kāi)始下滑,如圖所示(ｇ取10 m/s2),(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

6、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?,圖 2,A,,G,,(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.,小物體沿斜面即ｘ軸方向加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為ax , 則ax＝ａ,物體在ｙ軸方向沒(méi)有發(fā)生位移,沒(méi)有加速度則ay＝０.,解析：,,,,,,,FN,x,y,,,,,由牛頓第二定律得：,,,把重力Ｇ沿ｘ軸和ｙ軸

7、方向分解：,,又,所以：,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(kāi)始勻加速下滑, 則：,,由,,,,由,得,得,解 析,,,,(2)小物體沿斜面勻速下滑時(shí),處于平衡狀態(tài),其加速度ａ＝０，則在圖示的直角坐標(biāo)系中。,,所以,又,所以,小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),,由牛頓第二定律 得：,解 析,,若給物體一定的初速度① 當(dāng)μ＝tgθ時(shí),物體沿斜面勻速下滑；② 當(dāng)μ＞tgθ（μmgcosθ＞

8、mgsinθ）時(shí),物體沿斜面減速下滑；③ 當(dāng)μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）時(shí),物體沿斜面加速下滑.,小結(jié),,例3、如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體；靜止于水平面上，它受到一個(gè)水平拉力為F=10N的作用，拉力作用一段時(shí)間t后撤去，物體繼續(xù)滑行到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零，已知AB兩點(diǎn)距離為S=10m，物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，求拉力F作用的時(shí)間t是多少？,BD,,例5、 如圖所示，小車內(nèi)的地面是光滑的，左下角放一個(gè)均勻

9、小球，右壁上掛一個(gè)相同的球，兩個(gè)球的質(zhì)量均為4 kg，懸掛線與右壁成37°角，小車向右加速前進(jìn)．求：當(dāng)右壁對(duì)A球的壓力為零時(shí)，左壁對(duì)B球的壓力為多大？（g取10 m/s2）,,☆例6、如圖所示的傳遞帶裝置，A、B兩皮帶輪的輪心間距離為1.5m，皮帶以速度2m/s作勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一小物體C輕輕放到傳送帶的A端，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，那么需要多長(zhǎng)時(shí)間物體C才能到達(dá)B端。,1、一個(gè)物體放在光滑水平面上，初速為零，先

10、對(duì)物體施加一向東的恒力F，歷時(shí)1秒，隨即把此力改變?yōu)橄蛭?，大小不變，歷時(shí)1秒鐘，接著又把此力改為向東，大小不變，歷時(shí)1秒鐘，如此反復(fù)只改變力的方向，共歷時(shí)1分鐘，在此1分鐘內(nèi)A．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末靜止于初始位置之東B．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末靜止于初始位置C．物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)D．物體一直向東運(yùn)動(dòng)，從不向西運(yùn)動(dòng)，在1分鐘末靜止于初始位置之東,鞏固練習(xí):

11、,根據(jù)兩個(gè)練習(xí)的解題過(guò)程，以及我們對(duì)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題方法的分析，請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)出應(yīng)用牛頓定律解決問(wèn)題的一般步驟。1.確定研究對(duì)象。2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析與狀態(tài)分析，建立正確的物理情景。3.選取正方向，建立坐標(biāo)系，根據(jù)牛頓定律列方程。4.解方程，求結(jié)果，討論結(jié)果的合理性。,作業(yè) :,1、課后完成課本91頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”中的習(xí)題。2、課后你能否用圖表的形式具體總結(jié)一下兩種動(dòng)力學(xué)題目的基本解題思路？完成補(bǔ)償訓(xùn)練、課課練pag