1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 的應(yīng)用,第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,黃梅二中：柳友良,中國(guó)長(zhǎng)征系列火箭第300次發(fā)射,一、牛頓第二定律,1、內(nèi)容：物體的加速度跟所受合力成正比,跟物體質(zhì)量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。,復(fù)習(xí)：,2、公式: F=ma,注意：（1）同時(shí)性 （2）同向性,二、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,速度公式 ：,位移公式：,速度與位移公式：,v = vo+at,x= vot +at2 /2,vt 2 vo 2 =2ax,牛頓第二定律: F=ma,加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁,例1.一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在10N的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。求物體4s末的

2、速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。（g=10m/s2),問(wèn)題：,1.物體的受力情況如何？,G,F,N,f,2.物體所受的合力如何？,豎直方向：,合力為零，加速度為零。,水平方向：,大?。篎合=Ff；方向與拉力F方向相同,3.物體的運(yùn)動(dòng)情況中已知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？,已知初速度VO和時(shí)間t，要求末速度Vt和位移,還差加速度a。,4.如何求加速度？,借助于牛頓第二定律F合=ma，利用合力來(lái)求加速度。,5.本題的解題思路如何？,先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，最后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。,拓展問(wèn)題：如果拉力F斜向上與水平向右的方向夾角為370，則結(jié)果又該如何？(sin370=0.6

3、,cos370=0.8),Fcos370-f=ma FSin370+N=mg f=N,解：物體受力如圖,由圖知：,代入數(shù)據(jù)解得：a=2.6m/s2,拓展問(wèn)題：如果4s末撤去拉力F，求撤去F后10s內(nèi)的位移。,-f=-mg=ma1,a1=-2m/s2,V=V0+a1t1,t1=6S,因?yàn)閠110s,一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況,指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。 處理這類(lèi)問(wèn)題的基本思路是：先分析物體受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求所求量(運(yùn)動(dòng)學(xué)量)。,思路：已知運(yùn)動(dòng)情況求受力。應(yīng)先求出加速度a，再利用牛頓第二定律F合=ma求滑雪人

4、受到的阻力。,解：第一步求a 因?yàn)閂0=2m/s，x=60m，t=5s 據(jù)公式,例2.一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在 t = 5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力，g=10m/s2),求得a = 4m/s2,第二步求F合、阻力,要對(duì)人進(jìn)行受力分析畫(huà)受力圖,建立直角坐標(biāo)系（沿a的方向）,F阻,mg,FN,解： 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：xv0t at2 得： 代入已知量得：a4m/s2 對(duì)人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系， 根據(jù)牛頓第二定律Fma，得： mgsinF阻ma 即：F阻mgsinma

5、代入數(shù)值得：F阻75N 即：滑雪人受到的阻力是75N。,二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,指的是在運(yùn)動(dòng)情況（知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量）已知的條件下，要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量（如動(dòng)摩擦因數(shù)等）。 處理這類(lèi)問(wèn)題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。,拓展問(wèn)題1：上題中如果忽略空氣阻力作用， 求滑雪板與雪面間動(dòng)摩擦因數(shù)多大?,拓展問(wèn)題2：如果忽略空氣阻力作用人以V=6m/s的初速度沿山坡上滑，求上滑最大位移？,3m,mgsin300+f=ma1 N-mgcos300=0 f=N,mgsin300-f=ma FN-mgcos

6、300=0 f=FN,求得a1 = 6m/s2,由vt 2 vo 2 =2ax得： x=V2/2a1,一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況,二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題,加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁,解題關(guān)鍵是：正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。,1、質(zhì)量為100t的機(jī)車(chē)從停車(chē)場(chǎng)出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達(dá)到54kmh，此時(shí)，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓機(jī)車(chē)進(jìn)站，機(jī)車(chē)又行駛125m才停在站上設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力不變，求機(jī)車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前所受到的牽引力（1.4105N） 2、為了安全，在公路上行駛的汽車(chē)之間保持必要的距離。已知某高速公路的最高限速v=108km/h，假設(shè)前方的車(chē)輛突然停止，后車(chē)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車(chē)，到汽車(chē)開(kāi)始減速所經(jīng)歷的時(shí)間（即反應(yīng)時(shí)間