牛顿定律解决问题.ppt

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1、牛顿定律解决问题,（一）,动力学的两类基本问题,受力情况,运动情况,a,牛顿第二定律,运动学公式,牛顿运动定律解题的基本思路：首先要对确定的研究对象进行受力、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚，然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。,从受力确定运动情况例1:一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.21。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移？,确定研究对象，对物体进行受力分析,由物体受力分析得：F合=F1F2=（6.44.2）N=2.2 N由求出的物体所受合力用牛顿第二定

2、律求解物体加速度根据牛顿第二定律：F合=ma，得：根据运动学公式求解速度与位移由：vt=a t，得：vt=1.14 m/s=4.4 m/s由：得：,牛顿第二定律的应用 二力合成法解题 由牛顿第二定律合=ma可知合力与加速度的方向是一致的，解题时只要判知加速度的方向，就可知道合力的方向，反之亦然。若物体只受两个力作用作加速运动，求合力时可直接利用平行四边形法则。,牛顿第二定律的应用正交分解法解题 牛顿第二定律的正交分解法解题：物体受三个或三个以上的不同方向力的作用时，一般都要用到正交分解法。坐标系的建立原则：尽量多的力在坐标轴上 未知量放在坐标轴上 加速度尽量放在坐标轴上 总之，怎样方便就怎样建

3、坐标系。牛顿第二定律的正交表示：x合=max，y合=may,从运动情况确定受力例2：一个质量为75kg的人，以2m/s的处速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30o，在5s内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,解由运动学公式：得：=4 m/s2根据牛顿第二定律：F合=ma，结合物体的受力情况得：F阻=GxF合=mgsinma=759.8sin30754 N=67.5 N,由受力求解运动情况的基本步骤：1、确定研究对象，进行受力和运动分析；2、根据力的合成和分解的方法，求合力（大小方向）；3、由牛顿第二定律列方程，求加速度；4、结合给定的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需

4、的运动参量,例3：图中，车厢沿水平方向匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，已知物块和竖直壁间动摩擦因数为。车厢内一水平桌面上，又有一个物块 B质量为m，随车厢一起运动，相对桌面静止，则物块B受到的摩擦力为多大？,解：对物体A进行受力分析，得：F2=GA mAa=F1又因F2=F1a=g/物体A与物体B相对静止，aA=aB对B进行受力分析，如图maB=F3 将代入，整理 得：F3=m g/,例4：用倾角=30的传送带传送m=0.5千克的物体，物体与传送带间无滑动，求在下述情况下物体所受摩擦力；（）传送带静止；（）传送带以v=3米秒的速度匀速向上运动；（）传送带以a=

5、2米秒加速度匀加速向下运动。,解：物体的受力分析如图所示。（）传送带静止：物体处于平衡状态，所受合力为零，所以：f-mgsin f=mgsin=0.59.80.5 2.45（牛）（）传送带匀速斜向上时，物体处于平衡状态，同理：f=2.45牛（）传送带加速斜向下时：设摩擦力向下由合=ma得：f+mgsin=ma，f=-mgsin+ma=-1.5（牛）负号说明f方向沿斜面向上。,例5：如图甲，火车箱中有一倾角为的斜面，当火车以米秒的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是保持与车厢相对静止，求物体m所受的摩擦力。,解：如图甲，假定所受的静摩擦力沿斜面向下，用正交分解法有：Ncos30-fsi

6、n30-mg=0(1)Nsin30+fcos30=ma(2)（）、（）联立得f=5m牛，为正值，说明f的方向是沿斜面向下。,巩固练习：1、在汽车中的悬线上挂一个小球，当汽车做匀变速运动时，悬线与竖直方向成某一固定的角度。已知小球的质量是30g，汽车的加速度为5.0m/s2，求：（1）画出研究对象的受力示意图。（2）研究对象做什么运动？（3）研究对象所受合力的大小和方向如何？（4）悬线对小球的拉力的大小和方向。（g=10m/s2）,2、航空母舰上的飞机跑道长度有限。飞机回舰时，机尾有一个钩爪，能钩住舰上的一根弹性钢索，利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速。若飞机的质量为M=4.0103kg，回舰时的

7、速度为v=160m/s,在t=2.0s内速度减为零。飞机与甲板间的摩擦阻力大小等于飞机重力的倍,=0.5。求:(1)飞机回舰时在舰上减速的加速度大小（假设飞机做匀减速运动）；(2)弹性钢索对飞机的平均拉力F的大小（g取10m/s2),3、如图所示，小车上固定一弯折硬杆ABC，C端固定一质量为m的小球，已知ABC恒定，当小水平向左做加速直线运动时，BC杆对小球作用力的方向为A、一定沿杆向上B、一定竖直向上C、可能水平向左D、随加速度大小 而改变,D,4、在静止的小车内，用细线a、b系住一个小球，细线a与竖直方向成角，拉力为Ta；细线b成水平状态，拉力为Tb，现让小车从静止开始向右做匀加速运动，如图所示，此时小球在车内的位置仍保持不变（角不变）。则两细线的拉力变化情况是A、Ta增大，Tb减小B、Ta减小，Tb减小C、Ta不变，Tb减小 D、Ta不变，Tb增大,（1）牛顿运动定律分析问题的一般方法（2）学习物体受力分析的方法正交分解及学会做一般题目。,小结：,