4.6用牛顿运动定律解决问题(一).ppt

牛顿三个运动定律的内容及公式
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的的方向跟作用力的方向相同。
牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
F合=ma
F= - F’
复习
1
优秀课件,精彩无限!
牛顿第一定律(惯性定律)
反映了力是物体运动状态改变的原因,并不是维持物体运动状态的原因
惯性——物体本身固有的属性
牛顿第二定律(F合=m a)
反映了力和运动的关系
牛顿第三定律(作用力和反作用力定律)
反映了物体之间的相互作用规律
牛顿运动定律的意义
力是产生加速度的原因
复习
2
优秀课件,精彩无限!
6 用牛顿运动定律解决问题(一)
牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的
,它在天体运动的研究、
车辆的设计等许多基础科学和工程技术都有广泛的应用。
3
优秀课件,精彩无限!
例题1 一个静止在水平地面上的物体,质量是 2kg,在 。。求物体在4s末的速度和4s内的位移。
问:l、本题研究对象是谁?它共受几个力的作用?物体所受的合力沿什么方向?大小是多少?
2、本题要求计算位移和速度,而我们只会解决匀变速运动问题。这个物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?
3、本题属于哪类动力学问题?
已知受力情况求运动情况
4
优秀课件,精彩无限!
解:对物体进行受力分析如图
由图知:F合=F-f=ma
a=
4s末的速度
4s内的位移
例题1 一个静止在水平地面上的物体,质量是 2kg,在 。。求物体在4s末的速度和4s内的位移。
f
F
G
FN
a
拓展:
(1)求物体与地面间的动摩擦因数为µ多大?
(2)本题中若将F大小不变,方向改为与水平方向夹角为30O,则f变了没有?画出受力分析图,并求出物体在4s末的速度和4s内的位移。
5
优秀课件,精彩无限!
G
问:本题属于哪类动力学问题?
人共受几个力的作用?各力方向如何?
它们之中哪个力是待求量?哪个力实际上是己知的?
物体所受的合力沿什么方向?
一个滑雪的人,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
已知运动情况求受力情况
Gy
Gx
FN
X
Y
F阻
6
优秀课件,精彩无限!
解:对滑雪人进行受力分析,建立坐标系,
把重力分解得:
Gx=mgsinθ=
Gy=mgcosθ=
根据运动学规律:x=v0t+ at2 得:

代入已知量的数值得:a=4m/s2
根据牛顿第二定律F=ma,即Gx-F阻=ma得:
F阻=Gx-ma=mgsinθ-ma
代入数值得:F阻=
即:,方向沿斜面向上。
1
2
Gy
Gx
FN
F阻
G
X
Y
7
优秀课件,精彩无限!
小结
l、两题都需画受力图,都要利用牛顿第二定律和运动学公式,画受力图是重要的解题步骤。不同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度,而例2先用运动学公式求加速度。
2、例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐标系后,就可以用G1和G2代替G,使解题方便。
8
优秀课件,精彩无限!
两类问题:
①已知物体受力的情况,确定物体运动。
②已知物体的运动情况,确定物体受力。
解题思路:
牛顿运动定律的应用
力的合成与分解
F合= m a
运动学公式
受力情况
合力F合
a
运动情况
加速度是连接”力”和”运动”的桥梁
9
优秀课件,精彩无限!
解题步骤
1、确定研究对象;
2、分析研究对象的受力情况,画受力示意图;
3、分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图;
4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度;
5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。
根据两个练习的解题过程,以及我们对应用牛顿运动定律解题方法的分析,请同学们总结出应用牛顿定律解决问题的一般步骤。
10
优秀课件,精彩无限!