高中物理課件 用牛頓定律解決問題(一)ppt
,歡迎進(jìn)入物理課堂,牛頓定律解決問題,(一),動力學(xué)的兩類基本問題,受力情況,運(yùn)動情況,a,牛頓第二定律,運(yùn)動學(xué)公式,牛頓運(yùn)動定律解題的基本思路:首先要對確定的研究對象進(jìn)行受力、運(yùn)動情況分析,把題中所給的物理情景弄清楚,然后由牛頓第二定律,通過加速度這個聯(lián)系力和運(yùn)動的“橋梁”,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行求解。,從受力確定運(yùn)動情況例1:一個靜止在水平面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.21。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移?,確定研究對象,對物體進(jìn)行受力分析,由物體受力分析得:F合=F1F2=(6.44.2)N=2.2N由求出的物體所受合力用牛頓第二定律求解物體加速度根據(jù)牛頓第二定律:F合=ma,得:根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解速度與位移由:vt=at,得:vt=1.14m/s=4.4m/s由:得:,牛頓第二定律的應(yīng)用二力合成法解題由牛頓第二定律合=ma可知合力與加速度的方向是一致的,解題時只要判知加速度的方向,就可知道合力的方向,反之亦然。若物體只受兩個力作用作加速運(yùn)動,求合力時可直接利用平行四邊形法則。,牛頓第二定律的應(yīng)用正交分解法解題牛頓第二定律的正交分解法解題:物體受三個或三個以上的不同方向力的作用時,一般都要用到正交分解法。坐標(biāo)系的建立原則:盡量多的力在坐標(biāo)軸上未知量放在坐標(biāo)軸上加速度盡量放在坐標(biāo)軸上總之,怎樣方便就怎樣建坐標(biāo)系。牛頓第二定律的正交表示:x合=max,y合=may,從運(yùn)動情況確定受力例2:一個質(zhì)量為75kg的人,以2m/s的處速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角為30o,在5s內(nèi)滑下60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)。,解由運(yùn)動學(xué)公式:得:=4m/s2根據(jù)牛頓第二定律:F合=ma,結(jié)合物體的受力情況得:F阻=GxF合=mgsinma=759.8sin30754N=67.5N,由受力求解運(yùn)動情況的基本步驟:1、確定研究對象,進(jìn)行受力和運(yùn)動分析;2、根據(jù)力的合成和分解的方法,求合力(大小方向);3、由牛頓第二定律列方程,求加速度;4、結(jié)合給定的運(yùn)動的初始條件,選擇運(yùn)動學(xué)公式,求出所需的運(yùn)動參量,例3:圖中,車廂沿水平方向勻加速前進(jìn),車廂后面的豎直內(nèi)壁上一個物體A正好沿壁相對車勻速下滑,已知物塊和豎直壁間動摩擦因數(shù)為。車廂內(nèi)一水平桌面上,又有一個物塊B質(zhì)量為m,隨車廂一起運(yùn)動,相對桌面靜止,則物塊B受到的摩擦力為多大?,解:對物體A進(jìn)行受力分析,得:F2=GAmAa=F1又因F2=F1a=g/物體A與物體B相對靜止,aA=aB對B進(jìn)行受力分析,如圖maB=F3將代入,整理得:F3=mg/,例4:用傾角=30的傳送帶傳送m=0.5千克的物體,物體與傳送帶間無滑動,求在下述情況下物體所受摩擦力;()傳送帶靜止;()傳送帶以v=3米秒的速度勻速向上運(yùn)動;()傳送帶以a=2米秒加速度勻加速向下運(yùn)動。,解:物體的受力分析如圖所示。()傳送帶靜止:物體處于平衡狀態(tài),所受合力為零,所以:f-mgsinf=mgsin=0.59.80.52.45(牛)()傳送帶勻速斜向上時,物體處于平衡狀態(tài),同理:f=2.45牛()傳送帶加速斜向下時:設(shè)摩擦力向下由合=ma得:f+mgsin=ma,f=-mgsin+ma=-1.5(牛)負(fù)號說明f方向沿斜面向上。,例5:如圖甲,火車箱中有一傾角為的斜面,當(dāng)火車以米秒的加速度沿水平方向向左運(yùn)動時,斜面上的物體m還是保持與車廂相對靜止,求物體m所受的摩擦力。,解:如圖甲,假定所受的靜摩擦力沿斜面向下,用正交分解法有:Ncos30-fsin30-mg=0(1)Nsin30+fcos30=ma(2)()、()聯(lián)立得f=5m牛,為正值,說明f的方向是沿斜面向下。,鞏固練習(xí):1、在汽車中的懸線上掛一個小球,當(dāng)汽車做勻變速運(yùn)動時,懸線與豎直方向成某一固定的角度。已知小球的質(zhì)量是30g,汽車的加速度為5.0m/s2,求:(1)畫出研究對象的受力示意圖。(2)研究對象做什么運(yùn)動?(3)研究對象所受合力的大小和方向如何?(4)懸線對小球的拉力的大小和方向。(g=10m/s2),2、航空母艦上的飛機(jī)跑道長度有限。飛機(jī)回艦時,機(jī)尾有一個鉤爪,能鉤住艦上的一根彈性鋼索,利用彈性鋼索的彈力使飛機(jī)很快減速。若飛機(jī)的質(zhì)量為M=4.0103kg,回艦時的速度為v=160m/s,在t=2.0s內(nèi)速度減為零。飛機(jī)與甲板間的摩擦阻力大小等于飛機(jī)重力的倍,=0.5。求:(1)飛機(jī)回艦時在艦上減速的加速度大小(假設(shè)飛機(jī)做勻減速運(yùn)動);(2)彈性鋼索對飛機(jī)的平均拉力F的大小(g取10m/s2),3、如圖所示,小車上固定一彎折硬桿ABC,C端固定一質(zhì)量為m的小球,已知ABC恒定,當(dāng)小水平向左做加速直線運(yùn)動時,BC桿對小球作用力的方向為A、一定沿桿向上B、一定豎直向上C、可能水平向左D、隨加速度大小而改變,D,4、在靜止的小車內(nèi),用細(xì)線a、b系住一個小球,細(xì)線a與豎直方向成角,拉力為Ta;細(xì)線b成水平狀態(tài),拉力為Tb,現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動,如圖所示,此時小球在車內(nèi)的位置仍保持不變(角不變)。則兩細(xì)線的拉力變化情況是A、Ta增大,Tb減小B、Ta減小,Tb減小C、Ta不變,Tb減小D、Ta不變,Tb增大,(1)牛頓運(yùn)動定律分析問題的一般方法(2)學(xué)習(xí)物體受力分析的方法正交分解及學(xué)會做一般題目。,小結(jié):,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,