1、4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),牛頓三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容及公式,牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止 狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。,牛頓第二定律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。,牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反 ,作用在同一直線上。,F合=ma,F= - F,復(fù)習(xí),1. 作用力與反作用力的二力平衡的區(qū)別,牛頓第一定律（慣性定律） 反映了力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 慣性物體本身固有的屬性,牛頓第二定律（F合=m a） 反映了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第

2、三定律（作用力和反作用力定律) 反映了物體之間的相互作用規(guī)律,牛頓運(yùn)動(dòng)定律的意義,力是產(chǎn)生加速度的原因,復(fù)習(xí),牛頓第二定律確定了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,使我們能夠把物體的 運(yùn)動(dòng)情況與受力情況聯(lián)系起來.因此,它在天體運(yùn)動(dòng)的研究、 車輛的設(shè)計(jì)等許多基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)都有廣泛的應(yīng)用。,6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),科技工作者能準(zhǔn)確預(yù)測衛(wèi)星的運(yùn)行軌道、著地點(diǎn)，正是 利用了牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，由于目前知識(shí) 的局限，這里讓我們先從最簡單的例子入手，體會(huì)這類問 題的研究方法。,6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),例題1 一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面

3、向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。,問：l、本題研究對(duì)象是誰？它共受幾個(gè)力的作用？物體所受的合力沿什么方向？大小是多少？ 2、本題要求計(jì)算位移和速度，而我們只會(huì)解決勻變速運(yùn)動(dòng)問題。這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？依據(jù)是什么？ 3、本題屬于哪類動(dòng)力學(xué)問題？,已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況,例題1 一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。,拓展： （1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？ （2）本題中若將F大小不變，方向改為與水平方向夾角為30O

4、，則f變了沒有？畫出受力分析圖，并求出物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。,G,一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m75kg，以v02m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，在t5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。,問：本題屬于哪類動(dòng)力學(xué)問題？ 人共受幾個(gè)力的作用？各力方向如何？ 它們之中哪個(gè)力是待求量？哪個(gè)力實(shí)際上是己知的？ 物體所受的合力沿什么方向？,已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況,FN,X,Y,F阻,分析滑雪人的運(yùn)動(dòng)情況：,V0= 2m/s 、t=5s、x=60m,一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m75kg，以v02m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，在t5s的時(shí)間內(nèi)滑

5、下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。,分析滑雪人的受力情況：,GY =mgcos 300 =636.5N,GX =mgsin 300 =367.5N,F合 =GX-F阻 =ma,F阻 =GX-ma=367.5N-754N=67.5N,F阻 方向沿斜面向上,解：對(duì)滑雪人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系， 把重力分解得： Gxmgsin Gymgcos 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：xv0t at2 得： 代入已知量的數(shù)值得：a4m/s2 根據(jù)牛頓第二定律Fma，即GxF阻ma得： F阻Gxmamgsinma 代入數(shù)值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N,方向沿斜面向上。,兩類問

6、題： 已知物體受力的情況，確定物體運(yùn)動(dòng)。 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體受力。,解題思路：,牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,力的合成與分解,F合= m a,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,受力情況,合力F合,a,運(yùn)動(dòng)情況,加速度是連接”力”和”運(yùn)動(dòng)”的橋梁,1.對(duì)物體進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系（通常使運(yùn)動(dòng)在一個(gè)坐標(biāo)軸的方向上），將合力表示出來。,2.由牛頓第二定律求出加速度。,1.對(duì)物體進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系（通常使運(yùn)動(dòng)在一個(gè)坐標(biāo)軸的方向上），將合力求出來。,3.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。,從運(yùn)動(dòng)情況確定受力：,3.由牛頓第二定律列出方程，確定物體所受的未知力。,2.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度。,從受力確定運(yùn)動(dòng)情況：,

7、兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟：,一斜面AB長為10 ,傾角為,一質(zhì)量為kg的小物體(大小不計(jì))從斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑,如圖所示(取10 m/s2),(1)若斜面與物體間的動(dòng)摩擦因 數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度及所用時(shí)間.,(2)若給小物體一個(gè)沿斜面向下 的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?,圖 2,類題演練,A,G,(1)、以小物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示.建立直角坐標(biāo)系.,小物體沿斜面即軸方向加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為ax , 則ax,物體在軸方向沒有發(fā)生位移,沒有加速度則ay.,解析：,FN,x,y,由牛頓第二定律得：,解 析,把重力沿軸和

8、軸方向分解：,又,所以：,設(shè)小物體下滑到斜面底端時(shí)的速度為,所用時(shí)間為,小物體由靜止開始勻加速下滑, 則：,由,由,得,得,解 析, ,(2)小物體沿斜面勻速下滑時(shí),處于平衡狀態(tài),其加速度，則在圖示的直角坐標(biāo)系中。,所以,又,所以,小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),由牛頓第二定律 得：,解 析,若給物體一定的初速度 當(dāng)tg時(shí), 物體沿斜面勻速下滑； 當(dāng)tg（mgcosmgsin）時(shí), 物體沿斜面減速下滑； 當(dāng)tg（mgcosmgsin）時(shí), 物體沿斜面加速下滑.,小結(jié)提升,作業(yè) :,1、課后完成課本85頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。 2、用圖表的形式具體總結(jié)一下兩種動(dòng)力學(xué)題目的基本解題思路。 完成導(dǎo)學(xué)大課堂page:105-109,圖表,受力情況F1、F2,運(yùn)動(dòng)情況v0、s,F合,a,力的合成與分解,牛頓第二定律,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,F,解：依題意作圖：,由圖可知合力F為：,F=250cos300N= 250 0.866N=87N,解：依題意作圖：,由圖可知合力F為：,F=250cos300N= 250 0.866N=87N,解：在阻力作用下電車做勻減速運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出電車的加速度a：,電車所受的阻力：,負(fù)號(hào)表示阻力的方向與初速度的方向反。,解：依題意作圖，,