高中物理課件 用牛頓定律解決問題11ppt

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,歡迎進入物理課堂,牛頓定律解決問題,（一）,動力學的兩類基本問題,受力情況,運動情況,,,a,,,牛頓第二定律,運動學公式,牛頓運動定律解題的基本思路：首先要對確定的研究對象進行受力、運動情況分析，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)系力和運動的“橋梁”，結(jié)合運動學公式進行求解。,從受力確定運動情況例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？,①確定研究對象，對物體進行受力分析,由物體受力分析得：F合=F1－F2=（6.4－4.2）N=2.2N②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：③根據(jù)運動學公式求解速度與位移由：vt=at，得：vt=1.14m/s=4.4m/s由：得：,,牛頓第二定律的應用——二力合成法解題由牛頓第二定律Ｆ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。坐標系的建立原則：①盡量多的力在坐標軸上②未知量放在坐標軸上③加速度盡量放在坐標軸上總之，怎樣方便就怎樣建坐標系。牛頓第二定律的正交表示：Ｆx合=max，Ｆy合=may,從運動情況確定受力例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］由運動學公式：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=Gx－F合=mgsinθ－ma=759.8sin30－754N=67.5N,由受力求解運動情況的基本步驟：1、確定研究對象，進行受力和運動分析；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)合給定的運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量,例3：圖中，車廂沿水平方向勻加速前進，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μ。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進行受力分析，得：F2=GAmAa=F1又因F2=μF1a=g/μ①物體A與物體B相對靜止，aA=aB對B進行受力分析，如圖maB=F3②將①代入②，整理得：F3=mg/μ,例4：用傾角θ=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；（１）傳送帶靜止；（２）傳送帶以v=3米／秒的速度勻速向上運動；（３）傳送帶以a=2米／秒２加速度勻加速向下運動。,解：物體的受力分析如圖所示。（１）傳送帶靜止：物體處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，所以：f-mgsinθ＝０f=mgsinθ=0.59.80.5＝2.45（牛）（２）傳送帶勻速斜向上時，物體處于平衡狀態(tài)，同理：f=2.45牛（３）傳送帶加速斜向下時：設摩擦力向下由Ｆ合=ma得：f+mgsinθ=ma，f=-mgsinθ+ma=-1.5（牛）負號說明f方向沿斜面向上。,例5：如圖甲，火車箱中有一傾角為３０的斜面，當火車以１０米／秒２的加速度沿水平方向向左運動時，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)（１）、（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：1、在汽車中的懸線上掛一個小球，當汽車做勻變速運動時，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、航空母艦上的飛機跑道長度有限。飛機回艦時，機尾有一個鉤爪，能鉤住艦上的一根彈性鋼索，利用彈性鋼索的彈力使飛機很快減速。若飛機的質(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。飛機與甲板間的摩擦阻力大小等于飛機重力的μ倍,μ=0.5。求:(1)飛機回艦時在艦上減速的加速度大小（假設飛機做勻減速運動）；(2)彈性鋼索對飛機的平均拉力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，當小水平向左做加速直線運動時，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)，用細線a、b系住一個小球，細線a與豎直方向成θ角，拉力為Ta；細線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動，如圖所示，此時小球在車內(nèi)的位置仍保持不變（θ角不變）。則兩細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）牛頓運動定律分析問題的一般方法（2）學習物體受力分析的方法正交分解及學會做一般題目。,小結(jié)：,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,