用牛顿定律解决问题.ppt
高二物理学业水平测试复习,用牛顿定律解决问题,微信扫一扫，添加右方公众号，获得更多免费教育资源！,1、牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力成，跟物体的质量成，加速度的方向跟合外力的方向，数学表达式为F合=ma或写成a=。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运动情况与物体的受力情况联系起来。2、牛顿第二定律应用有两类问题，第一是已知物体受力情况求运动情况，第二是已知物体运动情况求受力情况，无论是哪一张情况都要求出一个作为“桥梁”的物理量是。,思考,光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是2Kg,在10N的水平恒力作用下开始运动，5S末的速度是多大？5S内通过的位移是多少？,牛顿第二定律的两类基本问题1、已知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。,受力情况,受力分析，画受力图,处理受力图，求合力,a,F=ma,运动情况（s v t a),运动学规律,初始条件,解题思路：,例1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。,解：物体的受力如图所示：,4s内的位移,由图知：F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N,由牛顿第二定律：,例2:一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。,解：对人进行受力分析画受力图，如下,因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿斜面向下方向为正,求得a=4m/s2,再由牛顿第二定律可得：,【课堂训练】,1.在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h.再一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，量的这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长为7.6m.经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为0.7,请判断该车是否超速？,2.质量为40kg的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16 m/s,求物体受到的阻力是多少？,3.如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？,【课堂训练】,解：加速阶段：物体m受力如图，建立图示直角坐标系,把F分解为F1、F2（如图）,则：F1=Fsin370=3N,F2=Fcos300=4N,由牛顿第二定律，得：,又 f1=N1,由得：,减速阶段：物体m受力如图，以运动方向为正方向,由牛顿第二定律得：-f2=mg=ma2故 a2=-g=-0.210m/s2=-2m/s2,又v=a1t1=0.34m/s=1.2m/s，vt=0,由运动学公式vt2-v02=2as2，得：,4.质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。,解：火车的运动情况和受力情况如图所示,加速阶段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,x1=225m,由运动学公式：,由牛顿第二定律得：,减速阶段：以运动方向为正方向v2=54km/h=15m/s，x2=125m，v3=0故,由牛顿第二定律得：-f=ma2故阻力大小f=-ma2=-105(-0.9)N=9104N,因此牵引力F=f+ma1=（9104+5104）N=1.4105N,例3、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）,Fmgma,解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：,F 910N,根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。,G,超重和失重,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。,1、超重,例4、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？,解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：mg F ma F mg ma,根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。,当a1=2.5m/s2,F1=300N,当自由下落时，a2=g,F2=0N,G,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。,2、失重,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的情况称为完全失重现象。,3、完全失重,太空中的失重环境,人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失重状态物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔,空间站中的宇航员,例3.下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是(),A.用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量C.用温度计测舱内的温度D.用水银气压计测舱内气体的压强,ABD,求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映的是-加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。,课堂小结,应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究对象和研究过程2、画图分析研究对象的受力和运动情况3、进行必要的力的合成和分解,并注意选定正方向4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解5、对解的合理性进行讨论,课堂小结,微信扫一扫，添加右方公众号，获得更多免费教育资源！,同学们再见！,
