(共23张PPT)
物理
第四章 运动和力的关系
第5节 牛顿运动定律的应用
小结:牛顿第二定律确定了 _____和___ 的关系,使我们能够把物体的运动情况与_________联系起来.运用牛顿运动定律解决实际问题可分以下两种类型:力-运动;运动-力
运动
力
受力情况
思考回答
1.匀变速直线运动中速度与时间关系
v=v0+at
2.匀变速直线运动中位移和时间关系
x=v0t+ at2
3.匀变速直线运动中速度位移之间的关系
v2-v02=2ax
4.牛顿第二定律
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向
相同。
解决此问题,我们要明确研
究对象(斜面上的物体);
分析物体受力情况和物体的
运动情况(基本思路);
运用牛顿第二定律解出与两
者都有联系的加速度(关键)。
最后运用运动学规律求解。
解析:(1)物体向上运动过程中,受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩擦力Ff,
如图甲所示。(受力分析)
设物体向上运动的加速度为a1,
根据牛顿第二定律有:
F-mgsin θ-Ff=ma1
又Ff=μFN,FN=mgcos θ
解得:a1=2.0 m/s2
则t=4.0 s时物体的速度大小
v1=a1t=8.0 m/s.
根据受力情况,
运用牛顿第二
定律求加速度
根据运动学
规律求速度
列方程
思考:物体由受力确定其运动情况的思路和步骤是怎样的呢?
有了加速度之后,问题就变成了
初速度为0的匀加速直线运动中
速度-时间关系了
求:(1)绳断时(4s末)物体的速度大小
由受力确定其运动的思路和步骤:
同学们自己来完成第二问
(2)绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,
设运动的加速度大小为a2(运动分析)
受力如图乙所示. (受力分析)
根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:
mgsin θ+Ff=ma2
Ff=μFN,FN=mgcos θ
(列方程求加速度)
解得a2=8.0 m/s2.
(利用运动学公式求位移)
求出加速度后,问题就由受力情况
转化成了匀减速直线运动中的速度
位移关系了。运用运动学公式可求之。
t/s 0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 …
v/(m s-1) 0 0.4 0.8 … 3.0 2.0 1.0 …
方向
v0=0
x1=8m
t1=4s
v/=0
t2=2s
v
解析:以汽车初始方向为正方向建立坐标系
x
(1)关闭发动机时汽车的速度大小;
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
(3)汽车牵引力的大小.
将三个物体看作整体,整体水平方向受拉力和摩擦力;由牛顿第二定律可得F-f=3ma;当粘上橡皮泥后,不论放在哪个物体上,都增大了摩擦力及总质量,加速度减小,故A正确;
若橡皮泥粘在A木块上面,根据牛顿第二定律得,对BC整体:F-F1=(mC+mB)a,
得F1=F-(mC+mB)a,a减小,F1增大,对C:F-F2=mCa,得F2=F-mCa,
a减小,F2增大,故B错误;
若橡皮泥粘在B木块上面,根据牛顿第二定律得,对A:F1=mAa,a减小,F1减小,
对C:F-F2=mCa,a减小,F2增大,故C正确;
若橡皮泥粘在C木块上面,分别以A、B为研究对象,同理可得绳1、2的拉力都减小,故D正确.
ACD
ABD
小结:
运动和力解题要切记
明确对象力动两分析
运动受力先后要有序
抓住关键牛顿二定律
动力问题难也变容易
最后把动力学解题总结为几句话,帮助同学们记忆
受力分析和运动情况分析
明确是由受力确定运动情况还是
由运动情况确定受力。
课后别忘了完成作业哦:教材100页练习与应用1-4题
谢谢
再见