人教版高一物理必修一4.6《用牛顿运动定律解决问题（一）》课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
用牛顿运动定律解决问题（一）
动力学的两类基本问题
受力情况
运动情况
a
牛顿第二定律
运动学公式
牛顿运动定律解题的基本思路：
先要对确定的研究对象进行受力、运动情况分析，把题中所给的物理情景弄清楚；
然后由牛顿第二定律，通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”，结合运动学公式进行求解。
例1:一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.21。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移？
一、从受力确定运动情况
①确定研究对象，对物体进行受力分析,由物体受力分析得：
F合=F1－F2=（6.4－4.2）N=2.2
N
②由牛顿第二定律求解物体加速度
根据牛顿第二定律：F合=ma，得：
a=F合/m=2.2/2
m/s2=1.1m/s2
③根据运动学公式求解速度与位移
由：vt
=a
t，得：
vt=1.1×4
m/s=4.4
m/s
得：
总结1：
由受力求解运动情况的基本步骤：
1.确定研究对象，进行受力和运动分析；
2.根据力的合成和分解的方法，求合力（大小方向）,受三力（或以上）一般用正交分解法；
3.由牛顿第二定律列方程，求加速度；
4.结合给定的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。
牛顿第二定律的应用——正交分解法解题
牛顿第二定律的正交分解法解题：物体受三个或三个以上的不同方向力的作用时，一般都要用到正交分解法。
坐标系的建立原则：
①加速度尽量放在坐标轴上
②未知量放在坐标轴上
③尽量多的力在坐标轴上
总之，怎样方便就怎样建坐标系。
牛顿第二定律的正交表示：
Ｆx合
=
max
，Ｆy合=may
小试牛刀
如图所示：在水平方向运动的小车内用轻绳悬吊的小球向后偏离竖直方向θ角后相对小车静止，某时刻小车的速度为v,求小车速度变为2v所需的时间t以及这段时间内小车的位移x。
θ
v
隐含条件——摩擦力的多变性
如图所示，有一质量为m的物体在某时刻轻放在以v=4m/s匀速向右运动的传送带上A端，A、B相距12m,已知动摩擦因数为μ=0.1，求物体从A滑至B端所需时间t。
（写在作业本上）
v
A
B
例2：一个质量为75kg的人，以2m/s的处速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30o，在5s内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。　　
二、从运动情况确定受力
［解］对人受力分析如图所示，建立直接坐标系，将重力G分解：
设人的加速度为a，
由运动学公式得:
可解得
代入已知数值可得
a=4
m/s2
根据牛顿第二定律得：
X轴上:
mgsinθ-f阻=ma
代入数据可解得：
f阻=67.5
N
方向沿斜面向上
例3：如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为μ。
a
A
解：设A物体的质量为mA
对物体A进行受力分析如图所示，建立直角坐标系，
由牛顿第二定律得：
X轴：F1=mAa
①
Y轴：F2=mAg
②
又因
F2=μF1
③
联立以上方程得：
μ
=
g
/
a
x
Y
o
例4：如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前进，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为μ。
（变式）如图沿水平方向匀加速运动的车厢内，一细线悬挂一质量为m的小球，细线偏离竖直方向θ角恰好相对车厢静止，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为μ
（写在作业本上）
a
A
a
A
θ
例5：用倾角θ=30°的传送带传送m=0.5kg的物体，物体与传送带间无滑动，求在下述情况下物体所受摩擦力；
（１）传送带静止；
（２）传送带以v=3m／s
的速度匀速向上运动；
（３）传送带以a
=2m／s２
加速度匀加速向下运动。
θ
解：物体的受力分析如图所示。
（１）传送带静止：物体受沿斜面向上的摩擦力设为f，由物体处于平衡状态得：
x轴：f-mgsinθ＝０
即
f=mgsinθ
=
0.5×9.8×0.5
N＝
2.45N
方向沿斜面向上
（２）传送带匀速斜向上时，物体受沿斜面向上的摩擦力设为f，物体处于平衡状态，同理：f=2.45N
方向沿斜面向上
（３）传送带加速斜向下时：
设摩擦力沿斜面
向下为f，
由牛顿第二定律得：
f
+
mgsinθ
=
ma，
代入数据解得f
=
-1.5N
负号说明f方向沿斜面向上。
θ
x
x
y
（1）牛顿运动定律分析问题的一般方法
（2）学习物体受力分析的方法（正交分解）及学会做一般题目。
小结：
作业布置
1.总结题型和方法
；
2.抄题1、2
。
1.如图所示，有一质量为
m的物体在某时刻轻放在
以v=4m/s匀速向右运动（g=10m/s2答案：t=5s）
的传送带上A端，A、B相距12m,已知动摩擦因数为μ=0.1，求物体从A滑至B端所需时间t。
v
A
B
2.（变式）如图沿水平方向匀加速运动的车厢内，一细线悬挂一质量为m的小球，细线偏离竖直方向θ角恰好相对车厢静止，车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿壁相对车匀速下滑，求：物块和竖直壁间动摩擦因数为μ（答案：μ
=1/tanθ）
a
A
θ