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人教版物理高中必修一4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》课件(共26张PPT)_图文

用牛顿定律 解决问题(一)

应用牛顿第二定律解题的基本思路

研究对象是:质量为:m的物体



桥 G=mg

F=μN

a

F合

F=kx 法则

其它力

运 v?v0 ?at

v0

动 规

x

? v0t

?

1 2

at2

运动
物理量

v x

律 v2 ?v02 ?2as

t

无关

应用牛顿定律解题的步骤
(1)搞清题中物理过程,明确已知和所求,确定题型 (2)确定研究对象,弄清研究对象的初运动状态 (3)对对象作正确的受力分析,画受力图
(4)应用牛顿定律列方程解题 (5)对结果进行必要的讨论 要强调:1、合外力的方向与初速度的方向的关系
2、这些步骤在讲解例题时老师自己一下要遵守,不 要因问题过于简单而只停留在口头上,不在板书上落实; 一定要对学生的作业有明确的要求,如画受力图、过程草
图、v-t图、建立坐标、选正方向等,这些规矩性的要求,
从这里要开始严格抓好!

1、在汽车中的悬挂一个小球,当汽车作匀加速 运动时,悬线与竖直方向成一角度,已知小球 的质量为m,汽车的加速度为a,求悬线的张力 F为多大.
T

?

?

ma

G

理解F合=ma, F合是效果, ma也是效果

2.一恒力作用在A物体上时可使它产生0.3m/s2的加 速度,作用于B时可使它产生0.6m/s2的加速度,现将 两个物体粘在一起,在此恒力的作用下,它的加速度
多大? 0.2m/s2
3.一物体质量为2Kg受到互成1200的两个力F1和F2的 作用,这个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度 多大?
5m/s2

4.将一物体竖直向上抛出,他受的重力是10N,运动中 所受到的空气阻力大小恒定为2N,则物体在上升、下
降过程中,加速度大小之比为(g=10m/s2): B
A、1:1 B、3:2 C、2:3 D、4:1

分析: v
fa G
a1?G m ?f ?11 ? 02?1m 2/s2

f
a v
G a2?G m ?f ?11 ? 02?8m/s2

5、一个质量m=2kg的物体,受到F1=6N、F2=5N、 F3=4N三个力的作用处于静止状态,若将F1撤出, 物体的加速度为多大?方向为什么?
3m/s2 方向与F1的方向相反
6、质量为20kg的物体放在水平地面上,若用80N的 力水平拉它,恰好使它匀速前进,求物体与水平地 面间的滑动摩擦应数多大?g=10m/s2.现改用120N的 水平拉力使它从静止开始运动,求他前进5秒内的位 移是多少?
0.4 25m

7:一个静止在水平地面上的物体,质量为2kg,受 水平拉力F=6N的作用从静止开始运动,已知物体与 水平地面间的动摩擦因数为0.2,求物体2秒末的速
度大小及2秒内的位移大小。 2m/s 2m
审题分析:此题的物理过程是:停在粗糙的水平地
面上的物体在恒定的合外力作用下的运动,是一个
已知物体受力而求解物体运动中的位移

8:一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下,山坡的

倾角为370,滑雪板与雪地的动摩擦因数为0.04,求5

秒内滑下的路程。

71m

审题分析:此题的物理过程是静止在山坡上的滑

雪人在恒定 的合外力作用下从山坡上滑下。是已

知物体受到的外力求物体运动中的位移大小。

9:1000T的列车由车站出发做匀加速直线运动,列车经 过100s,通过的路程为1000m,已知列车运动的阻力是 车重的0.005倍,求列车的牵引力多大?
审题分析:此题的物理过程是:列车在牵引力和阻力 的作用下做匀加速直线运动。从静止开始,经100s通 过了1000m的路程。是一道已知物体运动状态,求物 体受力的问题
2.5?105N

10:如图是一物体在水平面上运动时的速度图像,该物 体质量为100kg,物体受到阻力的作用使其做匀减速直 线运动,求物体所受的水平阻力多大?(g=10m/s2)

分析:通过速度图像给出已知条
件v0、Vt和t,结合题目的文字表 述,判断出是一道已知运动求力
的问题。

V/m/s 20
10

画出受力图

t

o

10

N

v

a?vt?v0?1? 02? 0?1m /s2

t

10

f

F 合 ?f?m?1 a? 0 (? 1 )0?? 1N 00

水平阻力大小为100牛,与初速

G

方向相反

*11:把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面 的动摩擦因数为0.2,物块运动2 s末撤去拉力,g取 10m/s2.求: (1)2s末物块的瞬时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.

已知力求运动

8m/s 8m

*12:静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒
力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将 F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦 因数不变,求F的大小.(g=10m/s2)

已知运动求力 10/3m

*13. 如图所示,质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数 为μ=0.5,在与水平成θ=37°角的恒力F作用下,从静止 起向右前进t1=2.0s后撤去F,又经过t2=4.0s物体刚好停下。 求:F的大小、最大速度vm、总位移s。
:F=54.5N 20m/s S=60m

14:质量为2kg的玩具车,受到20N的方向与水平方

向成370的拉力的作用,由静止开始沿水平面作直线

运动,玩具车运动2s内通过的位移大小为6m。求玩

具车受到的摩擦力。

F

问:已知哪些描述运动的物理量? 已知物体受到的哪些力?

分析:是一道已知运动求力的问题

N

F

? F 1? FC ? 2 O ? 0 0 .8 ? S 1N 6
? F 2? F si? n 2? 0 0 .6 ? 1N 2

F2
θ

S ? 1 at 2

2

a

?

2s t2

F1?f ?ma f

F1

f ? F1 ? ma

? 16 ? 6

G

? 2 ? 6 ? 3m / s2 4

? 10 N

与运动方向相反

15、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当

电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力

的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多

少倍?

y

3

N ?G ? may

N

5

f ? max
f ? max G N ? may

f

x

ay

a

mg

300

ax

图1

*16.如图所示,在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用 平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。求:(1) 箱以加速度a匀加速上升,(2)箱以加速度a向左匀 加速运动时,线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2 各多大?
(1) F1=m(g+a)sinα,F2=m(g+a)cosα (2)F1=m(gsinα-acosα),F2=m(gcosα+asinα)

弹簧问题

*例1、如图2(a)所示,一质量为m的物体系于 长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂 在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直, 物体处于平衡状态。现将L2线剪断,求剪断瞬时 物体的加速度。
θ L1 L2
图2(a)

若将图2(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻 弹簧,如图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和 结果与(l)完全相同,即 a=g tanθ,你认为这个结果 正确吗?请说明理由。

L1

θ

L2 图2(b)

*例2、如图8所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质 量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P的质量 m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一 个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线 运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力, g=10m/s2,则F的最小值是 ,F的最大值是 。

a?2t2x ?20m/s2

F

Fmax=m(a+g)=360N.
图8

*例3、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定, 下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹 簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加 速度a(a<g)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始 与物体分离。
t ? 2m(g ?a) ka
图7

【例4】 如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平 面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自 由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。 在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是 A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大 后减小 D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减 小后增大
CD。

【例5】如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O点 并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体 一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则 A.物体从A到O先加速后减速 B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动 C.物体运动到O点时所受合力为零 D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小
A、C.

连接体问题

1:A、B两个物体如图放置,质量分别为m1、m2, B物体放在水平地面上,水平地面光滑给B一个水

平推力,A、B一起向右运动,求A、B间的摩擦力

的大小。

NB NA

A

A

a

F

F
B

f f`
N`B

GA

GB

物体运动状态的变化需要“消耗”力

2如图所示,质量为2m的物块A和质量为m的物块B 与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下,
A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?
1F 3
图3—6—6
可以 变形:F推B

3如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B间静摩擦 力的最大值是5N,水平面光滑。用水平力F拉B, 当拉力大小分别是F=10N和F=20N时,A、B的 加速度各多大?

(1)当F=10N<15N时, A、B一定

A

仍相对静止,所以

aA?aB?mA? FmB ?3.3m 2 /s

B

F

(2)当F=20N>15N时,A、B间一定发生了相对滑动, 用质点组牛顿第二定律列方程:,而a A =5m/s2,于是可 以得到a B =7.5m/s2



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