4.5 牛顿运动定律的应用 —【新教材】粤教版（2019）高中物理必修一课件(共15张PPT)

(共15张PPT)
4.5 牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用
※ 两类通常问题：
1、已知受力情况，求运动情况
受力分析
画受力图
求合力
a
F合=ma
运动学规律
初始条件
※ 解题思路：
运动情况（ )
a
起“桥梁”作用
2、已知运动情况，求受力情况
求合力
画受力图
受力分析
课本P117例1
解：火车的运动情况和受力情况如图所示。
t=1min20s
=72km/h
选取火车前进方向为正方向，
=20m/s
=80s
=6.0 ×105kg
mg
FN
F
f
由牛顿第二定律F合=ma，得
火车所受合外力为
F合=6.0×105 ×0.25N=1.5×105 N
即火车在加速过程中的合外力约为1.5 ×105 N才能满足加速的要求。
实际情况中，火车肯定受阻力的影响。设火车受到
的阻力是车重的0.05倍，这时火车的牵引力是多大？
F合=F牵-f，
f=0.05mg=3.0×105N
F牵=F合+f=4.5×105 N
课本P118例2
解：汽车的运动情况和受力情况如图所示。
mg
N
f
=10m
=0
=
竖直方向平衡：FN=mg
由牛顿第二定律有：
选初速度方向为正方向，
匀减速
即汽车刹车前速度为43.2km/h，此汽车属超速行驶。
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象；
2.对研究对象进行受力分析及
运动状态分析；
3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
4.根据牛顿第二定律F=ma
建立方程并求解。
练习：1、 一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过 t 秒时木箱的加速度。
G
N
f
θ
Vt=？
V0= 0
F
Fcosθ
Fsinθ
竖直方向 N– Fsinθ- G = 0 ①
水平方向 Fcosθ- f = ma ②
二者联系 f=μN ③
如果还要求经过 t 秒时木箱的速度vt=a t
2、光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
m1
m2
F
[m1]
F
F1
[m2]
F1
FN1
[ 解法一 ]：
分别以m1、m2为隔离体作受力分析
FN2
m1g
m2g
对m1有 ：F – F1 = m 1a （1）
对m2有: F1 = m2 a （2）
联立（1）、（2）可得
F1 =
m1
m2
F
[m2]
F1
FN2
[ 解法二 ]：
对m1、m2视为整体作受力分析
m2g
有 ：F = （m 1+ m2）a （1）
对m2作受力分析
联立（1）、（2）可得
F1 =
FN
（m1 + m2）g
F
有 ：F1 = m2 a （2）
2、光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
求m1对m2的作用力大小。
m1 m2
m2g
F1
FN
Ff
用水平推力F向左推 m1、m2间的作用力与原来相同吗？
对m2受力分析：