人教版物理必修1第四章 牛顿运动定律6 用牛顿运动定律解决问题（一） （课件）(共20张PPT)

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人教版 高中物理必修一
第四章 牛顿运动定律
重庆市潼南实验中学 张大洪
一、牛顿第二定律
1、内容：
复习：
2、公式:
二、运动学公式
速度公式 ：vt = vo+at
位移与速度关系：vt 2－ vo 2 =2ax
物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向跟作用力方向相同。
F=ma（各量均为国际单位）
xn-xn-1= aT2
取vo为正方向，凡与其同向的取正、反向的取负
a
是联系运动和力即牛顿定律与运动学的桥梁
例1.1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s（及第4秒内）内发生的位移。
1.确定研究对象——物体
2.对物体受力分析如图示：
G
3.建立直角坐标系XOY
竖直方向：
合力为零，加速度为零。
水平方向：
大小：F合= F － f ；方向与拉力F方向相同
N
F
f
4.用牛顿第二定律列式求解
物体运动的加速度为
4s末的速度
4s内的位移
物体做匀变速直线运动,已知初速度VO、加速度a和时间t，要求末速度V和位移Ｘ：
附：求物体与水平面间的动摩擦因数为多少？
得：
又由滑动摩擦力
G
N
F
f
第4s内的位移
vt 2－ vo 2 =2ax
即4.4 2 =2×1.1x
得x=8.8m
例1.2:一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在10N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为30度，物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度
和4s内发生的位移
1.确定研究对象——物体
2.对物体受力分析如图示：
3.建立直角坐标系XOY
4.用牛顿第二定律列式求解
N=15N
(g取10m/s2)
水平方向：
4s末的速度
4s内的位移
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
一、 从受力情况确定运动情况
　　（1）已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，可以求出物体的加速度，再由物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式求处物体在任一时刻的速度、位移、位置和运动时间等，即物体的运动情况．
（2）处理此类问题的基本思路：
初始条件
由已知物体的受力情况
求得 a
由
求出
由
求出
(g取10m/s2)
练习1:一个静止在水平地面上的物体,质量是4Kg,在12.8N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在6s末的速度和第6s内发生的位移。
1.确定研究对象——物体
2.对物体受力分析如图示：
3.建立直角坐标系XOY
水平方向：
大小：F合= F － f ＝12.8－8＝4.8N；方向与拉力F方向相同
4.用牛顿第二定律列式求解
得：
6s末的速度
6s内的位移
物体运动的加速度为
5s内的位移
第6秒内位移为
练习2：一木箱质量为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推木箱使之向右运动，求经过时间t木箱的速度。
1.确定研究对象——物体
2.对物体受力分析如图示：
3.建立直角坐标系XOY
4.用牛顿第二定律列式求解
由竖直方向合力为零：
水平方向：
例2.1:一个滑雪的人，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度，在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）P86例2（g=10m/s2)
。
1、由题意作出运动示意图
2、根据运动学公式求出加速度
3、对人受力分析右图示
4、建立直角坐标系XOY
a为正表示其方向与v0同向即沿斜面向下
x方向由牛顿第二定律
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求力。
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
由
求出
由
求出
由已知的物体运动情况
求得物体的受力情况
对物体受力分析
拓展1.上题中如果忽略空气阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大,求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?
拓展2.如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？
例2.1的拓展: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= 30o，在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。
人到达斜面底端的速度为
拓展3.如果下坡后立即滑上一个300的斜坡 。请问滑雪者最高能上升多高？
对人在水平面上运动进行受力分析
人将向前作匀减速直线运动其加速度大小由
人在水平面上滑行距离由：
人到达斜面底端的速度为
人沿斜面上行的最大距离为：
x=40.33m
练习
质量为2kg的物体从高处下落，经过某一位置时的速度是5m/s，再经2s测得的速度为15m/s，求空气的平均阻力。（g＝10m/s2）
F阻＝mg－m a= 2×10 －2×5 = 10 N
F合＝G－F阻 = mg－F阻= m a
F阻 方向竖直向上
已知v0＝5m/s ，v＝15m/s ，t＝2s
物体运动分析
物体受力分析
运动学
公 式
牛顿第
二定律
1.基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁
所求运动量
所求力学量
(1)确定研究对象；
(2)分析受力情况和运动情况，画示意图(受力和运动过程)；
(3)建立直角坐标系XOY，分解力或分解加速度
(4)用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；（确定正方向）
(5)用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。（统一单位、代值）
解题步骤：
【练习1】质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?
【答案】80N
【练习2】用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大?
【答案】m=2 kg
【练习3】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑， 初速度是零，经过5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2)
【答案】μ=0.48
【练习4】 质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：
（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？
（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？
（3）物体总共通过多大位移？（g取10m/s2）
（1）2.3m／s （2）0 （3）4.95m