高一物理必修用牛顿定律解决问题一１.ppt

,第六节、用牛顿定律解决问题（一）,第四章 牛顿运动定律,科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点，他们靠的是什么呢？,新课引入,像这样复杂的运动，以我们现在的知识水平，还不能够解决，但是我们今天学习的研究问题的方法将对以后的工作有很大的帮助。下面我们就从类似的较为简单的问题入手，看一下这一类问题的研究方法。,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.问物体在4 s末的速,度和4 s内发生的位移。,一个静止在水平地面上的物体，,思考：如何求位移，速度,该了解物体做何种运动？,是不是我们熟悉的某种运动呢？,加速度呢？怎么求？,初速度为零,牛顿第二定律,情景分析,一、研究对象是谁？,二、受几个力的作用？,三、合力沿什么方向？大小是多少？,受力分析,y：Fy合=0 x：Fx合=2.2 N,解:(1)由牛顿第二定律 F合=ma，可以求出物体的加速度 a=F合/m=(F-f)/m=1.1 m/s2,(2)求出了物体的加速度a，由运动学公式就可以求出4s末的速度 v=at=1.14 m/s=4.4 m/s，4s内发生的位移x.x=1/2*at2=0.51.116 m=8.8 m.,除了这类已知受力求运动的问题外，生活中还有另一种问题也很常见。,“已知受力求运动”解题思路：,力,运动,a,F=ma,分析受力,分析运动,运动学公式,虽然欧文停得精彩，但也伤得不轻，能否知道急停那瞬间韧带的受力呢,同样像这样复杂的运动下的受力问题，以我们现在的知识水平，还不能够解决，但是我们今天也要学习研究这类问题的方法。下面我们就从类似的较为简单的问题入手，看一下这一类问题的研究方法。,一个滑雪的人，质量是75kg,以,v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，,山坡的倾角=300。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）。,思考：如何求阻力，受哪些力？,受力分析,合力沿什么方向？,合力沿斜面向下。,受力方向复杂，如何求合力?,沿平行于斜面向下和垂直斜面向上为+x，+y轴。,解(1)如图所示建立坐标系，把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解，得到：Gx=mgsin，Gy=mgcos，人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式：x=v0t+1/2at2 解出 a=2(x-v0t)/t2，a4 m/s2,(2)根据牛顿第二定律得：F阻=Gx-ma=mgsinma代入数值得：F阻6.5 N.,“已知运动求受力”解题思路：,运动,a,F=ma,分析运动,分析受力,运动学公式,力,总结,1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Gx和Gy代替G，使解题方便。2因为加速度方向就是物体所受合外力的方向，所以以加速度的方向为正方向，会给分析问题带来很大方便。,力,运动,a,F=ma,分析受力,分析运动,运动学公式,运动,F=ma,分析运动,分析受力,运动学公式,力,a,理想化模型,假设蜘蛛侠所挡火车质量为1000吨，匀速行驶速度为180公里/小时，火车受铁轨和空气阻力为车重的0.02倍，求要在500米内停下，蜘蛛侠要施加给火车的阻力为多大？,蜘蛛侠挡火车,通过学习，我们知道了处理动力学的基本方法，从而能够设计机械，制造车船，了解航天，乃至宇宙,完,