5. 牛顿运动定律的应用课件 22张PPT

练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
一、学会根据牛顿第二定律求加速度
二、学会根据运动学公式求加速度
学习目标：
力
运动
a
F=ma
分析受力
分析运动
运动学公式
运动
F=ma
分析运动
分析受力
运动学公式
力
a
1、速度和时间的关系：
2、位移和时间的关系：
3、位移和速度的关系：
4、匀变速直线运动的平均速度公式：
5、位移和平均速度的关系：
1、速度和时间的关系：
2、位移和时间的关系：
3、位移和速度的关系：
4、匀变速直线运动的平均速度公式：
5、位移和平均速度的关系：
总结：公式中包含五个物理量，它们分别为：位移 x，初速度 v0 ，末速度 v ，加速度 a ，运动时间 t ，在解题过程中只要知道其中任意三个就可以求出剩下两个
运动学公式：
平面上的问题
1、光滑平面
a=0，匀速直线
F
a
匀变速直线运动
v
2、粗糙平面
v
G
f
N
F=f=μmg
=ma
a=μg
物体做匀减速运动
3、粗糙平面
匀变速直线运动
F
θ
f
N
G
x
y
例题1
一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N.问：
1、物体运动的加速度为多大？
2、物体四秒末速度和四秒内位移分别是多少？
F
加速度怎么求？
如何求速度和位移？
一、研究对象是谁？
二、受几个力的作用？
三、合力沿什么方向？大小是多少？
F
G
f
FN
受力分析
y：Fy合=0
x：Fx合=2.2 N
y
x
o
解:(1)由牛顿第二定律
F合=ma，
可以求出物体的加速度
a=F合/m=(F-f)/m =1.1 m/s2
(2)求出了物体的加速度a，由运动学公式就可以求出4s末的速度
v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s，
4s内发生的位移x.
x=1/2*at2=0.5×1.1×16 m=8.8 m.
练习：质量为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为0.2，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：
（1）物体运动的加速度？
（2）若4s后撤去拉力F，物体运动的加速度？
F
θ
斜面的上的问题
1、光滑斜面
θ
物体沿
斜面向下滑
物体沿
斜面向上滑
结论：物体向下时——做匀加速直线运动
物体向上时——做匀减速直线运动
方向：沿斜面向下
方向：沿斜面向下
2、粗糙斜面（摩擦系数为μ），不加外力
θ
物体沿
斜面向下滑
物体沿
斜面向上滑
方向：沿斜面向下
结论：物体向下运动时——做匀加速直线运动
物体向上运动时——做匀减速直线运动
具有向上的初速度
方向：沿斜面向下
一个滑雪的人，质量是75kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=300。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）。
例题2
受力分析
合力沿什么方向？
合力沿斜面向下。

受力方向复杂，如何求合力?
沿平行于斜面向下和垂直斜面向上为+x，+y轴。
解(1)如图所示建立坐标系，把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解，得到： Gx=mgsinθ，Gy=mgcosθ，
人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式：
x=v0t+1/2at2 解出 a=2(x-v0t)/t2， a＝4 m/s2
(2)根据牛顿第二定律得：
F阻=Gx-ma=mgsinθ－ma
代入数值得：F阻＝6７.5 N.
竖直方向的问题
1、无空气阻力
G
特点：只受重力
a=g,方向竖直向下
从初速度
角度可分
自由落
体运动
竖直上
抛运动
以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。
竖直方向的问题
2、有空气阻力，且大小不变
特点：受重力
空气阻力，与速度方向相反
物体向
上运动
物体向
下运动
G
F合=mg+f=ma
F合=mg-f=ma
a=g+f/m
a=g-f/m
方向向下
方向向下
G
f
V0
G
f
Vt
将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力
不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所
受的重力和空气阻力之比为（　　　）
A．1:10 B．10:1
C．9:1 D．8:1
t/s
v/(m·s-1)
0
11
-9
1
2
例题3
B
解题思路：
加速度a
运动学公式
运动情况
第一类问题
受力情况
牛顿第二定律
加速度a
另一类问题
牛顿第二定律
运动学公式
质量为m＝2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿
斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α＝37°
物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，斜面足够长，
求：1、小物块运动的加速度为多大？
2、物块运动的最大位移为多大？
v0
例题2
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
2、质量为m＝2kg的小物块以v0=6m/s的初速度沿
斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α＝37°
物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，斜面足够长，
求：1、小物块运动的加速度为多大？
2、物块运动的最大位移为多大？
v0
a=1.5m/s2
X=12m
解题思路：
加速度a
运动学公式
运动情况
第一类问题
受力情况
牛顿第二定律
加速度a
另一类问题
牛顿第二定律
运动学公式
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
练习：质量为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为0.2，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：
（1）物体运动的加速度？
（2）若4s后撤去拉力F，物体运动的加速度？
F
θ
(1)a=0.3m/s2
(2)a=1.2m/s2
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
练习：质量为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为0.2，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：
（1）物体运动的加速度？
（2）若4s后撤去拉力F，物体运动的加速度？
F
θ
(1)a=0.3m/s2
(2)a=2m/s2
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m
练习1：一个物体置于光滑的水平面上，受到6N水平拉力作用从静止出发，经2s，速度增加到24m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体的质量是多大？
（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？
（3）物体在这个竖直向上的力的作用下速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的
高度多大？
答案: （1）0.5kg （2）2m/s2 （3）4m