1、讲解人： 时间：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第6节 用牛顿运动定 律解决问题（一） 第4章 牛顿运动定律 人 教 版 高 中 物 理 必 修 1 【温故知新】牛顿第二定律的理解 F与a都是矢量，且a方向与F 的方向任意时刻均 ； 1.矢量性 : a 与 F 同时 ，同时 ，同时 ，为瞬时对 应关系。 2.瞬时性: 当物体同时受到几个力的作用时，各个力都 满足F=ma 每个力都独立产生各自的加速度，这些加速度的矢量和，即 为物体具有的 。 3.独立性: 相同 产生变化消失 合加速度 课堂导入 4.同体性：F=ma中，F，m，a这三个物理量均是针对
2、_ 的。 5.因果关系： 公式F=ma表明，只要物体所受的合力不为0，物体就会产 生加速即 是产生 的原因 6.合外力F 突变，加速度a 突变，速度v 突变 。 可以不可以 同一物体 力加速度 可以 课堂导入 新课讲授 G N v G N v f 合 合 1.水平面 1）光滑 2）粗糙 f =10N G=20N =10N-5N x y x y 在y方向上 ： 列方程（在y轴上没有运动） 在x方向上 ： 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上 ： 在x方向上 ： f=5N =10N =5N 新课讲授 F成一定角度 G N f Fxx Fyy )30 x y v )30 合 1）粗糙 G=20N
3、列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上 ： 在x方向上 ： 30（ G N f )30 x y Fxx Fyy v 合 f=6N =20N 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上 ： 在x方向上 ： 新课讲授 3.斜面 G N v 1）光滑 x y Gx Gy 合 ）30 G=20N 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上： 在x方向上 ： 2）粗糙 v G N f x y Gx Gy ）30 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上 ： 在x方向上 ： 合 f=6N v N f ）30 x y Gx Gy (G=20N G 合 4）F沿斜面推 f=4N) 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上
4、： 在x方向上 ： v f ）30 x y Gx Gy G 列方程（在y轴上没有运动） 在y方向上： 在x方向上：合 =20N N 新课讲授 【温故知新】运动学公式 1.速度公式 ：v = vo+at 2.位移公式：x= vot +at2 /2 3.导出公式：vt 2 vo 2 =2ax 新课讲授 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 内发生的位移。 问题： 1.物体的受力情况如何？ 受力分析如图示： G F N f 2.物体所受的合力如何？ 竖直方向：合力为零，加速度为零。
5、 水平方向： 大小：F合=Ff；方向与拉力F方向相同 3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量 ？ 已知初速度vO和时间t，要求末速度vt和位移x,还差加速度a。 v0=O t=4s vt=? x=? 新课讲授 解：物体受力如图 由图知：F合=Ff=ma a= 4s末的速度 4s内的位移 G F N f O 4.如何求加速度？ 借助于牛顿第二定律F合=ma，利用合力来求加速度。 5.本题的解题思路如何？ 先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求 解。 新课讲授 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
6、求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是：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)。 物体运物体运 动情况动情况 运动学运动学 公公 式式 加速度加速度 a a 牛顿第牛顿第 二定律二定律 物体受物体受 力情况力情况 类型一、 从受力确定运动情况 受力确定运动情况 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。 解：第一步求a 因为v0=2m/s，s=60m，t=5s 据公式 求得a = 4m/s2 【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
7、，山坡的倾角= 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）。 x= vot +at2 /2 受力确定运动情况 人 )30o f G G1 G2 y x a 第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图， 受力确定运动情况 人 )30o f G G1 G2 y x a 第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图 所以：F合=ma=300N x轴方向：F合=G1f y轴方向：F1G2=0 滑雪人所受的阻力 f=G1 F合=mgsin F合=67.5N 受力确定运动情况 解： 根据运动学公式：x= vot +at2 /2得： 代入已知量
8、得：a4m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系， 根据牛顿第二定律Fma，得： mgsinF阻ma 即：F阻mgsinma 代入数值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。 受力确定运动情况 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）。 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 定律列方程求所求量(力)。 物体运物体运 动情况动情况 运动学运动学 公公 式式 加速度加速度 a a 牛顿第牛顿第 二定律二定律 物体受物
9、体受 力情况力情况 从运动情况确定受力 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(匀变速直线运动公式 v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等)中，均包含有一个共同的物理 量加速度a。 由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学 公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状 态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确 定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。 求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和 运动过程分析则是解决问题的关键。 从运动情况确定
10、受力 1.一个质量为m的物体被竖直向上抛出，在空中运动过程所受的阻力 大小为f，求该物体在上升和下降过程中的加速度. 课堂练习 mgmg f f a a1 1 上上 升升 段段 v v 下下 降降 段段 mgmg f f a a 2 2 v v 上升时， 合 根据牛顿第二定律 ： 下降时，合 根据牛顿第二定律 ： 2.一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方 向成角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。 水平 方向： F合=F1-f=Fcos -f=ma 竖直方向：N=G+F2=G+Fsin f=N vt=v0+at GF N f F1=FCos F2=FSin GF
11、 N fF1=FCos F2=FSin 建立直角坐标系 X Y X方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma Y方向：N=G+F2=G+Fsin f=N vt=v0+at 课堂练习 一、 从受力确定运动情况 二、从运动情况确定受力 物体运物体运 动情况动情况 运动学运动学 公公 式式 加速度加速度 a a 牛顿第牛顿第 二定律二定律 物体受物体受 力情况力情况 物体运物体运 动情况动情况 运动学运动学 公公 式式 加速度加速度 a a 牛顿第牛顿第 二定律二定律 物体受物体受 力情况力情况 动力学的两类基本问题 课堂小结 讲解人： 时间：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第4节 感谢你的聆听 第4章 牛顿运动定律 人 教 版 高 中 物 理 必 修 1