用牛顿运动定律解决实际问题(一)

第四章牛顿运动定律力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因反映了力和运动的关系反映了物体之间的相互作用规律牛顿运动定律的复习力是产生加速度的原因牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第二定律（F=ma）牛顿第三定律（作用力和反作用力定律)惯性——物体本身固有的属性两类问题：牛顿运动定律的应用(1)②已知物体的运动情况，确定物体受力。①已知物体受力的情况，确定物体运动。课本例题1一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。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。是不是我们熟悉的某种运动呢？一、已知物体受力的情况，确定物体运动。加速度呢？怎么求？初速度为零牛顿第二定律一、确定研究对象;二、受几个力的作用？三、合力沿什么方向？大小是多少？F拉GfFN受力分析水平方向：F=F拉－f=2.2N竖直方向：FN－G=0解：a＝=m/s2=1.1m/s2mF2.22v＝at＝1.1×4m/s＝4.4m/s1212x＝at2＝×1.1×42m＝8.8mF＝F拉－f=6.4-4.2N=2.2NfF拉GFN根据牛顿第二定律F＝ma得：已知:F拉＝6.4N,f=4.2N,m＝2kg,t=4s,V0=0求V和X由物体受力分析得：根据运动学公式得：一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个大小都是50N且互成60°角的力的作用，此外没有其他的力，3s末这个物体的速度是多大？3s内物体发生的位移是多少？练习F1F2F60(平行四边形法则)二力合成解：a＝=m/s2=43.3m/s2mF86.62v＝at＝43.3×3m/s＝129.9m/s1212x＝at2＝×43.3×32m＝194.85mF＝86.6N根据牛顿第二定律F＝ma得：已知：F1＝F2=50N,m＝2kg,t=4s.求V和X由平行四边形法则得：根据运动学公式得：若物体受到三个或三个以上的不同方向作用力时，采用什么方法求合力呢？正交分解法坐标系的建立原则：（1）尽量多的力在坐标轴上；（2）X轴正方向为加速度方向。课本例题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滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力。二、已知物体的运动情况，确定物体受力。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?建立如图所示的直角坐标系——正交分解θGYGXθGfFNYXX：Gx－f=maY：FN－GY=0解：Gx=Gsinθ②F＝Gx－f＝ma③由运动学公式x＝v0t＋at2得:a＝①t22（x-v0t）由①②③得f＝Gx－ma=Gsinθ－2m（x－v0t）(f方向沿斜面向上)12θGYGXθGfFNYX根据牛顿第二定律F＝ma得：f＝67.5N以加速度方向为正方向已知：V0=2m/s,m＝75kg,t=5s,X=60m求ft2练习一质量为0.2kg的物体在一水平拉力作用下沿某一水平面做匀速运动，速度是1m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，当该拉力增大到4N时，作用3s末的速度大小是多少？（g取10m/s2）。加速度a是联系运动和力的桥梁牛顿第二定律公式（F合=ma）和运动学公式（匀变速直线运动：v=v0+at,x=v0t+1/2at2,v2－v02=2ax等）中，均包含有一个共同的物理量——加速度a。可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。应用牛顿运动定律解题的一般步骤解题思路：确定研究对象力的合成与分解F=ma运动学公式受力情况合力Fa运动情况•1、在分析研究对象的受力情况时，请画出研究对象的受力示意图。•2、在分析研究对象的运动情况时，请画出研究对象的运动过程简图。•3、在用牛顿运动定律解题时,速度、加速度、位移和力的正负号极易出错,解题时,一定要注意正方向的规定特别提示：