4.5 牛顿运动定律的应用 课件（17张ppt)

(共17张PPT)
牛顿运动定律
力
物体的运动
牛顿运动定律确立了力和运动的关系
一、从受力确定运动情况
如图所示，运动小车中悬线下的小球向左偏离，偏角为θ
(1)小球受几个力作用？合力方向向哪？
(2)小球的加速度方向向哪？小车可能做什么运动？
已知物体的受力情况，
确定物体的运动情况
已知物体的受力情况
求得a
结合初始条件


第一类：由受力情况求运动情况
解题步骤：
1.确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受力图，弄清题目的物理情景；
2.求出合力；
3.利用牛顿第二定律求出物体的加速度；
4.利用运动学公式确定物体的运动情况。
二、从运动情况确定受力
例3、民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来。若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m，构成斜面的气囊长度为5.0m。要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2)，求：
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？


(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？

答案　0.92
1.解题步骤
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，画出力的示意图；
(2)选取合适的运动学公式，求加速度a；
(3)根据牛顿第二定律列方程，求合力；
(4)根据力的合成与分解（正交分解）的方法，由合力求所需的力.
应用牛顿运动定律解决有关物体的受力和运动的方法和思路：
物体受力情况
F合
a
物体运动情况（x、v、t）
第一类问题
F合=ma
运动学公式
第二类问题
例4、如图所示，质量m=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μ=0.25，现对物体施加一个大小F=8N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s2。求：
(1)求出物体的加速度；
(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小
(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小
解：(1)对物体受力分析如图，
由牛顿第二定律得：
Fcos θ－f ＝ma ①
Fsin θ＋N － mg =0 ②
f ＝μN ③
由①②③解得：a＝1.3 m/s2，方向水平向右.
x
y
(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小
解：vt＝at＝1.3×5 m/s＝6.5 m/s
(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小.