单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,用牛顿运动定律解决问题(一),1,复习牛顿第一、二、三定律内容,适用条件,第一定律和第二定律都得相对惯性参考系,相对谁就是从哪去看,第三定律在任何参考系中都成立,且与运动状态无关,更多资源尽在 飞鸥网,2,动力学的两类基本问题是,:,根据物体的受力情况,确定物体的运动情况。(求任意时刻的速度、位移等),根据物体的运动情况,确定物体的受力情况。,3,F,合,=,ma,受力情况,a,运动学公式,运动情况,第二类动力学问题,第一类动力学问题,两类动力学问题的解题思路:,更多资源尽在 飞鸥网,4,动力学问题的一般解题步骤,(1)选取研究对象。所选的研究对象可以是一个物体,也可以是多个物体组成的系统。同一题目,根据需要也可以先后选取不同的研究对象。,(2)分析研究对象的受力情况和运动情况。,(3)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程。由于所用的公式均为矢量,所以列方程过程中,要特别注意各量的方向。一般情况均以加速度的方向为正方向,分别用正负表示式中各量的方向,将矢量运算转化为代数运算。,(4)代入已知量求解。,例题1:一个静止在水平地面的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,分析:,1.物体受到哪些力的作用?合力沿什么方向?大小为多少?,2.物体在这些力的作用下会怎样运动?,F,1,F,N,F,2,G,x,O,从受力确定运动情况,6,例题1 :一个静止在水平地面的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,解:如图,对物体进行受力分析,取水平向右方向为坐标轴正方向。,F,N,=,G,F,合,=,F,1,-,F,2,=6.4N-4.2N=2.2N,物体在4s末的速度,v,=,at,=1.1,4m/s=4.4m/s,物体在4s内的位移,由牛顿第二定律,F,合,=,ma,得,a,=,F,合,/,m,=1.1m/s,2,F,1,F,N,F,2,G,x,O,从受力确定运动情况,7,F,合,=,ma,受力情况,a,运动学公式,运动情况,解题思路,从受力确定运动情况,8,若该路段限速45km/h,测出刹车痕迹为14m,试着估算卡车是否超速?,(测得轮胎与水泥地面的动摩擦因素为0.7),9,从运动情况确定受力,例题2:一个滑雪的人,质量,m,=75kg,以,v,0,=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角,=30,0,,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),10,y,x,分析:,1.滑雪者受到哪些力的作用?你能分析出合力的方向吗?,G,F,阻,3.滑雪者运动的加速度为多大?方向呢?,例题2:一个滑雪的人,质量,m,=75kg,以,v,0,=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角,=30,0,,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),2.如何建立直角坐标系?,从运动情况确定受力,F,N,G,x,G,y,11,y,例题2:一个滑雪的人,质量,m,=75kg,以,v,0,=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角,=30,0,,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),解:如图所示,对人进行受力分析并建立直角坐标系,将重力正交分解,在与山坡垂直的方向,没有发生位移,没有加速度,所以,F,N,=,G,y,,,F,合,=,G,x,-,F,阻,由牛顿第二定律,F,合,=,ma,得:,G,x,-,F,阻,=,ma,F,阻,=,G,x,ma,=,mg,sin30,0,-,ma,=67.5N,G,x,F,阻,F,N,G,x,G,y,从运动情况确定受力,12,F,合,=,ma,受力情况,a,运动学公式,运动情况,从运动情况确定受力,解题思路,13,假设蜘蛛侠所挡火车的质量为10,6,kg,原本匀速行驶的速度为180km/h,火车受铁轨和空气阻力约为车重的0.02倍,要求火车在500米内停下,,假设蜘蛛侠施加给火车的为一恒力,估算这个力多大?,(剧情:火车关闭了发动机,但刹车失灵。此过程中火车在平直轨道运动。),x,v,G,F,N,F,阻,F,f,14,光滑 证明沿三条轨道运动时间相等,更多资源尽在 飞鸥网,15,程序法解题,程序法:按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)的解题方法可称为程序法,程序法解题的基本思路是:,(1)划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同状态。,(2)对各个过程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果。,(3)前一个过程的结束是后一个过程的开始,两个过程的交接点是关键。,16,t=2.6s,更多资源尽在 飞鸥网,17,例6、一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数m=0.20,如图所示。今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 S,0,=2.0米。求物块落地时,落地点到车尾的水平距离S,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦。取g=10米/秒,2,。,18,解,:m离车前,画出运动示意图,M,m,F,b,f=,mg,M,m,F,S,0,f,a,m,=f/m=,g=2m/s,2,S,m,=1/2,a,m,t,2,=S,0,-b=1m,S,0,=1/2,a,M,t,2,=2m,a,M,=2,a,m,=4m/s,2,a,M,=(F-mg)/M=F/M-0.25010/100=F/M 1=4 m/s,2,m离车后,M,F,a,M,=F/M=5 m/s,2,m平抛,S,m,=v,m,t,1,=20.5=1m,S,M,=v,M,t,1,+1/2,a,M,t,1,2,=40.5+1/250.25=2.625m,S=S,M,-,S,m,=1.625m,19,临界问题的分析,在应用牛顿定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“,最大,”、“,最小,”、“,刚好,”等词语时,往往会有临界现象,此时要采用极限分析法,看物体在不同加速度时,会有哪些现象发生,尽快找出临界点,求出临界条件。,更多资源尽在 飞鸥网,20,例9、,如图示,倾角30的光滑斜面上,并排放着质量分别是m,A,=10kg和m,B,=2kg的A、B两物块,一个劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态,现对A施加一沿斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上作匀加速运动,已知力 F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,g取10m/s,2,,求F的最大值和最小值。,30,A,B,F,解:,开始静止时弹簧压缩 x,1,=(m,1,+m,2,)g sin/k=0.15m,x,1,0.2s 末A、B即将分离,A、B间无作用力,对B物块:,x,2,A,B,F,kx,2,-m,2,g sin=m,2,a,x,1,-x,2,=1/2,a,t,2,解得 x,2,=0.05m,a,=5 m/s,2,t=0时,F,最小,,对AB整体,F,min,=(m,1,+m,2,),a,=60N,t=0.2s 时,F,最大,,对A物块:,F,max,-m,1,g sin=m,1,a,F,max,=m,1,g sin+m,1,a,=100N,21,利用运动图象和力随时间变化图象求解动力学问题,1、给出Vt图象或st图象,判断受力情况;,2、给出Ft图象判断物体的运动情况;,解决这类总是所需的信息一般都包含在图象中,尤其对图象的形状及纵横截距、斜率要有充分的理解和认识。,22,例题14、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力,F,作用下向上运动,推力,F,与小环速度,v,随时间变化规律如图所示,取重力加速度,g,10m/s,2,。求:,(1)小环的质量,m,;,(2)细杆与地面间的倾角,。,m,1kg,,30,23,