牛顿第二定律的两类基本问题已知受力情况求运动情况.ppt

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1、用牛顿定律解决问题,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：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

2、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？,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=

3、2as2，得：,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；（画图很重要，要养成习惯）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,例3:一个滑雪的人，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取沿钭面向下方向为正,则：根据运动学公式：,求得a=4m/s2,再由牛顿第二

4、定律可得：,例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,s1=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，s2=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,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。,例5、木块质量为8kg，放在水平地面上，在2N的水平恒力作用下从静止开始运动，经5s，位移为2.5m。求（1）木块运动的加速度（2）摩擦力的大小（3）若拉力作用10s后撤去，木块还能滑行多远？,例6.质量为m2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑动，如图所示。已知斜面的倾角37，物块与斜面间的动摩擦因数0.25，斜面足够长，求：2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度,THE END,