高中物理《用牛頓定律解決問題 二》課件9（22張PPT）（新人教版必修1）ppt

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,歡迎進入物理課堂,用牛頓運動定律解決問題(一),例1.一靜止在水平地面上的物體,質量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動.物體與地面間的摩擦力為4.2N.求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移.,,,,解析:以該物體為研究對象,其受力情況如圖所示:,m/s2=1.1m/s2,由勻變速直線運動公式:,v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s,,=8.8m,建立如圖所示直角坐標系,,在x軸方向上F合=F-f=ma,得加速度:,,,變式1.一靜止在水平地面上的物體,質量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做勻加速直線運動,物體在4s內(nèi)發(fā)生的位移為8.8m.求物體與地面間的摩擦力及物體與地面間的動摩擦因數(shù).,,解析:物體受力恒定,所以物體做初速為0的勻加速直線運動,由運動學公式得:,,,=1.1m/s2,根據(jù)牛頓第二定律:,,分析物體受力得合力為:,,所以得:,,=4.2N,動摩擦因數(shù)為:,,=0.21,由f=μFN得:,,例1.一靜止在水平地面上的物體,質量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動.物體與地面間的摩擦力為4.2N.求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移.,變式1.一靜止在水平地面上的物體,質量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做勻加速直線運動,物體在4s內(nèi)發(fā)生的位移為8.8m.求物體與地面間的摩擦力及物體與地面間的動摩擦因數(shù).,,,,,,,,,,,對比歸類:兩類問題,,,解析:以該物體為研究對象,其受力情況如圖所示:,m/s2=1.1m/s2,由勻變速直線運動公式:,v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s,,=8.8m,建立如圖所示直角坐標系,,在x軸方向上F合=F-f=ma,得加速度:,,,,,,,,從受力確定運動學參量解題步驟：,1.確定研究對象,并對該物體進行受力分析,畫出受力示意圖;2.根據(jù)力的合成與分解法,求出物體所受的合力;3.根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出加速度;4.結合給定的運動學參量,選擇運動學公式求未知量并加以討論.,從運動確定受力解題步驟：,1.確定研究對象,結合給定的運動學參量,選擇運動學公式求加速度;2.對研究對象進行受力分析,畫出受力示意圖;3.根據(jù)力的合成與分解法,表示出物體所受的合力;4.根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出未知力.,變式2.一靜止在水平地面上的物體,質量為2kg,在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動(物體與地面間的摩擦力為4N),4s末撤掉水平拉力.求撤掉水平拉力后4s內(nèi)物體發(fā)生的位移.,答案:4m,警示:注意“剎車”陷阱,例2.一滑雪的人,質量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角θ=300,在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(g=9.8m/s2),67.5N,例3.在光滑的水平面上,一質量為0.2kg的物體在1N的水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運動,2s后將此力換為相反方向的1N的力,再過2s將力的方向再反過來……這樣力的大小不變,方向每過2s改變一次,求經(jīng)過30s物體的位移.,150m,……,一題多解,小結:加速度a-橋梁,分類：1.已知受力，確定運動情況；2.已知運動情況，確定受力。,受力分析,運動參量,第1類,第2類,先求a,例4.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（經(jīng)過B點前后速度大小不變）,最后停在C點。每隔0.2秒通過速度傳感器測得物體瞬時速度如下表，求：(1)斜面的傾角α；（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)。(3)0.6s時的速度,解析：（1）物體在光滑斜面做勻加速直線運動，由前三列數(shù)據(jù)得：,,,,m/s2,=5m/s2,在光滑斜面上運動時重力沿斜面分力產(chǎn)生加速度，所以a1=gsinα，得α=300,（2）物體在水平面做勻減速直線運動，由后兩列數(shù)據(jù)得：,,,m/s2,,由a2=μg得：,例5.如圖所示，直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1=450.直升機取水后飛往火場,加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2,懸索與豎直方向的夾角θ2=140.如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質量，試求水箱中水的質量M.（g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970),4500kg,火場,水源,,,v,v,例6.固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套一個光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力作用下向上運動,推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小環(huán)的質量;(2)細桿與地面的夾角.,t/s,1kg;300,解析:由速度時間圖象得:物體在前2s的加速度a=0.5m/s2;2s后物體做勻速直線運動.,分析小環(huán)受力，由牛頓第二定律得小環(huán)前2s有：Ｆ１－mgsingα＝ma,2s后小環(huán)受力平衡：Ｆ２－mgsingα＝０,把Ｆ１＝５.５Ｎ，Ｆ２＝５Ｎ帶入上兩式得：m=1kg,α=300,例7.在傾角為β的長斜面上有一帶風帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑,滑塊質量為m,它與斜面間動摩擦因數(shù)為μ,帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.(1)寫出滑塊下滑的加速度的表達式;(2)寫出滑塊下滑的最大速度的表達式;(3)若m=2kg,g=10m/s2,β=300,滑塊從靜止開始沿斜面下滑的速度圖線如圖,圖中直線是t=0時速度圖線的切線,由此求出μ和k的值.,,解析:以滑塊為研究對象,其受力如圖所示:,(1)建立垂直和平行于斜面的直角坐標系，由牛頓第二定律得：mgsinβ-Ff-f=ma,把f=μFN=μmgcosβ,Ff=kv,帶入上式得：a=gsinβ-μgcosβ-kv/m,(2)分析上式得：隨速度增大滑塊的加速度減小，當其加速度為零時，速度最大，所以最大速度為：vmax=mg(sinβ-μcosβ)/k,(3)由速度時間圖象得:t=0時,v=0,加速度a=3m/s2；t=4s時,v=２m/s,加速度a=０，把v=0,a=3m/s2;v=２m/s,a=０分別帶入第一式聯(lián)立解得k=3;,8.光滑水平面上放置緊靠在一起的兩木塊A、B，質量分別為2kg和8kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在B上，且FA=（8-2t）N，F(xiàn)B=（2+2t）N，問從t=0開始到A、B脫離，A、B的共同位移是多少？,,解析:以AB整體為研究對象,合外力F合=FA+FB=10N,加速度,,=1m/s2,AB剛要脫離時,ＡB間彈力為零,則FA=mAa,解得t=3s,位移,,=9m,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,