用牛顿运动定律解决问题(一)ppt课件

物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
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二、从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况，指的是 在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件 下，要求得出物体所受的力或者相关物理量 （如动摩擦因数等）。
基本思路：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所求量(力).
解：物体受力分析如图所示
FN
由牛顿第二定律可得:
f
F
F- µFN= ma mg
FN = mg
解得：a
F m
-g
6.4 2
-0.25 10
m
/
s2
0.7m
/
s2
4s末的速度 v at 0.74m / s 2.8m / s
4s内的位移 x 1 at2 1 0.7 42 m 5.6m
2
4s内的位移 x 1 at2 1 1.1 42 m 8.8m
2
2
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拓展一：一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 与地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4 s末的速度和 4 s内的位移。（g=10m/s2）
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拓展一： 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。物体与地面的动摩擦 因数为0.25，求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。
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变式训练：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为 30°的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑雪者速度变为
0。如雪橇与人的总质量为m=80kg，求雪橇与山坡间的摩擦力
为多少？ g=10m/s2
解: 由运动学公式vt =v0 +at，得
FN
a vt v0 5.26m / s2 ① f t
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
370，物体与地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4s末的速度和
4s内的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。
解：物体受力分析如图所示
FN F
由牛顿第二定律，可得: f
θ
Fcosθ-µFN=ma
FN+Fsinθ=mg
mg
解得：a Fcos （mg-Fsin） 0.54m / s2
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
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例2. 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）。
思路：
已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma，求滑雪人受到的阻力。
运动学 公式
物体运 动情况
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加速度a是联系力和运动的桥梁
牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直
线运动v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2－v02=2ax等)中，均包含有
m
4s末的速度 v at 0.544m / s 2.16m / s
4s内的位移
x
1 2
at 2
1 2
0.54
42 m
4.32m
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一、从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的是 在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的 运动状态或求出物体的速度、位移等。
基本思路：先分析物体受力情况求合力，据 牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所 求量(运动学量)。
2
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拓展二：一个静止在水平地面上的物体，质量
是2Kg，在6.4N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370，物体与 地面的动摩擦因数为0.25，求物体在4s末的速 度和4s内的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。
F 370
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拓展二：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的
2
二、运动学公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x=
vot
+
1 2
at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
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例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内的位移。
F
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例1. 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉
对滑雪者受力分析，如图所示
mg
根据牛顿第二定律，可得
f mg sin 300 ma ②
联立①②，代入数据，解得 f 20.8N
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动力学的两类基本问题
一、 从受力确定运动情况
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
二、从运动情况确定受力
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
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内的位移。
解：如图，物体受力分析 f
由牛顿第二定律可得:
FN F
F - f= ma
mg
解得 a F f 6.4 4.2 m / s2 1.1m / s2
m
2
4s末的速度 v at 1.14m/ s 4.4m/ s
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例2.一个滑雪的人，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）。
解：根据运动学公式：x＝v0t＋
1 at2
2
得：
a
（ 2 x-v0t） t2
4m/s2
FN f
对人进行受力分析，如图所示.
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复习：
一、牛顿运动定律
第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
第二定律：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。
公式: F=Байду номын сангаасa
第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大 小相等，方向相反，作用在一条直线上。
mg
根据牛顿第二定律，得：
mgsinθ－F阻＝ma
代入数值，解得：F阻＝67.5N 即：人受到的阻力是67.5N,方向沿山坡向上.
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变式训练：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾 角为30°的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑 雪者速度变为0。如果雪橇与人的总质量为m=80kg，求 雪橇与山坡之间的摩擦力为多少？g=10m/s2 .