用牛顿运动定律解决问题张涛.ppt

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1、用牛顿运动定律解决问题（一）,20120511470张涛,回顾牛顿运动定律两类运动学问题讲解及例题课堂练习课堂小结课后作业,一、“自主探究案”的回顾,在“自主探究案”中你学到了哪些知识？还有哪些需要老师、同学帮你解决的问题？,为什么说牛顿第二定律把物体的受力情况和运动情况联系起来？谈谈你的体会。,因为F=ma，F代表受力，a代表运动学量，由等式左边可求出右边，也可由右边求出左边，即可以根据受力情况确定运动情况，也可以根据运动情况确定受力情况。所以，牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁，反映着力和运动的定量关系。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2

2、 kg，在6.4 N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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述。（2）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？（3）物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？（4）完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述。（2）研

3、究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？（3）物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？（4）完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,（2）物体受4个力作用，受力如图。合力水平向右，大小为F=F1-F2=2.2N（3）物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？（4）解答过程。,F2 F1,FN,G,a,例题1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,（4）规范解答。,解：物体受力如

4、图，由牛顿第二定律得F1-F2=ma解得加速度 a=1.1m/s24s末的速度 v=at=4.4m/s4s内的位移=4.4m,一定要画好受力图！受力图就是物理语言！,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,交流讨论（1）物体受到的摩擦力应该怎样求？大小是多少？方向向哪？（2）画出受力图，写出解答过程。,拓展1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数是0.25。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（g=10m/s2）,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,拓展1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在

5、6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数是0.25。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（g=10m/s2）,物体受到的摩擦力,竖直方向上所以 F2=5N,解：物体受力如图，由牛顿第二定律得 F1-F2=ma解得加速度 a=0.7m/s24s末的速度 v=at=2.8m/s4s内的位移=5.6m,规范解答。,物体受到的摩擦力,竖直方向上所以 F2=5N,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,拓展2：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在斜向上与水平方向成37角，大小为6.4 N的拉力作用下沿水平地面向右运动

6、。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（cos 37=0.8）,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述。（2）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？（3）拉力与运动方向成一定夹角时，如何求合力？（4）完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,拓展2：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在斜向上与水平方向成37角，大小为6.4 N的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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（cos 37=0.8）,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描

7、述。（2）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？（3）拉力与运动方向成一定夹角时，如何求合力？（4）完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,拓展2：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在斜向上与水平方向成37角，大小为6.4 N的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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（cos 37=0.8）,（2）研究对象是谁？它共受几个力的作用，画出受力图。合力沿什么方向？（3）拉力与运动方向成一定夹角时，如何求合力？,F2,FN,G,a,37,F1,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运

8、动,拓展2：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在斜向上与水平方向成37角，大小为6.4 N的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4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（cos 37=0.8）,（3）拉力与运动方向成一定夹角时，如何求合力？,F2,FN,G,a,37,F1,x,y,让运动方向沿着一个坐标轴，建立直角坐标系。,沿运动方向求合力：F=F1cos37 F2=0.92N,解：物体受力如图，由牛顿第二定律得解得加速度 a=0.46m/s24s末的速度 v=at=1.84m/s4s内的位移=3.68m,二、两类动力学问题,类型一：从受力求运动,F2,F

9、N,G,a,37,F1,x,y,F1cos37 F2=ma,（4）规范解答。,拓展2：,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,例题2：一个滑雪的人，质量是75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5 s的时间内滑下的路程x60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述。（2）研究对象是谁？找出关于运动状态的描述。（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,例题2：一个滑雪的人，质量是75 kg，以v02

10、 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5 s的时间内滑下的路程x60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述。（2）研究对象是谁？找出关于运动状态的描述。（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,例题2：一个滑雪的人，质量是75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5 s的时间内滑下的路程x60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,交流讨论（1）从题目中找出关于物理情景的描述

11、。（2）研究对象是谁？找出关于运动状态的描述。（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。,例题2：一个滑雪的人，质量是75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5 s的时间内滑下的路程x60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？人匀加速运动，由 解得 a=4m/s2 由牛顿第二定律得 人受的合力 F=ma=300N，沿斜面向下。（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,（4）怎样求

12、人受的阻力？,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,让运动方向沿着一个坐标轴，建立直角坐标系。,沿运动方向求合力：F=GxF阻所以，F阻=GxF由重力的矢量分解图可知 Gx=mgsin代入数值即可求得人受的阻力为 F阻=67.5N,（4）解答过程,二、两类动力学问题,类型二：从运动求受力,解：人受力如图，由牛顿第二定律得mgsin F阻=ma由运动学公式得解得，人受的阻力 F阻=67.5N,求解两类动力学问题的思路和方法是什么？,首先选取研究对象，分析物理情景，确定问题类型,探究与讨论,牛顿第二定律是“桥梁”，受力分析和运动分析是基础，正交分解是常用方法。,三、课堂训练,一架救灾直升机从距

13、离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下，经2 s物资落地，已知物资的质量为10 kg，它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。（取g=10 m/s2）讨论与交流：1找出关于物理情景的描述。属于哪一类型的问题？解题的思路应该是什么？2研究对象是谁？受几个力的作用，画出受力图。合力方向向哪？3写出解答过程。,“能力是练出来的！”,三、课堂训练,一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下，经2 s物资落地，已知物资的质量为10 kg，它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。（取g=10 m/s2）讨论与交流：1找出关于物理情景的描述。属于

14、哪一类型的问题？解题的思路应该是什么？2研究对象是谁？受几个力的作用，画出受力图。合力方向向哪？3写出解答过程。,“能力是练出来的！”,三、课堂训练,一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下，经2 s物资落地，已知物资的质量为10 kg，它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。（取g=10 m/s2）2研究对象是谁？受几个力的作用，画出受力图。合力方向向哪？研究对象是物资，受重力G和空气阻力F阻两个力的作用，受力如图。合力方向向下。3写出解答过程。,a,G,F阻,“能力是练出来的！”,3解答过程,a,G,F阻,解：物资受力如图，由牛顿第二定律得mg F阻=ma由运动学公式得解得，物资受的阻力 F阻=20N,三、课堂训练,“能力是练出来的！”,请同学们回顾一下，这节课我们所学的主要内容。用几句话来概括一下。,四、课堂小结,1、学习了用牛顿运动定律求解的两类力学问题。一类是从受力求运动，一类是从运动求受力。2、学习了解决这两类问题的思路和方法：受力分析和运动分析是关键，牛顿运动定律是桥梁。3、正交分解法是常用的数学方法。,1、书面作业：完成课本“问题与练习”1、2、3、4题。,五、作业,