1、4.6用牛頓定律解決問題（一）,學(xué)習(xí)目標(biāo):,進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況，能結(jié)合 力的性質(zhì)和運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行分析。 2. 知道兩類動力學(xué)問題。 3. 理解應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解答兩類動力學(xué)問 題的基本思路和方法。 4. 會應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)知識求解 簡單的兩類問題。,學(xué)習(xí)重點(diǎn): 應(yīng)用牛頓定律解題的一般步驟 學(xué)習(xí)難點(diǎn): 兩類動力學(xué)問題的解題思路,一、動力學(xué)的兩類基本問題,本節(jié)的主要內(nèi)容是在對物體進(jìn)行受力分析的 基礎(chǔ)上，應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)的知識 來分析解決物體在幾個(gè)力作用下的運(yùn)動問 題。 1根據(jù)物體的受力情況(已知或分析得出)確 定物體的運(yùn)動情況(求任意時(shí)刻的速度、 位移等)。,可畫方框圖如

2、下：,其解題基本思路是：利用牛頓第二定律 F合=ma求出物體的加速度a；再利用運(yùn)動學(xué)的有關(guān)公式求出速度vt和位移s等。 2根據(jù)物體的運(yùn)動情況(已知)確定物體的受 力情況。其解題基本思路是：分析清楚物 體的運(yùn)動情況(性質(zhì)、已知條件等)，選用 運(yùn)動學(xué)公式求出物體的加速度；再利用牛 頓第二定律求力。 3無論哪類問題，正確理解題意、把握條 件、分清過程是解題的前提，正確分析物 體受力情況和運(yùn)動情況是解題的關(guān)鍵，加 速度始終是聯(lián)系運(yùn)動和力的紐帶、橋梁。,，,，,4把動力學(xué)問題分成上述兩類基本問題有其 實(shí)際重要意義。已知物體受力情況根據(jù)牛 頓運(yùn)動定律就可確定運(yùn)動情況，從而對物 體的運(yùn)動做出明確預(yù)見。如指揮

3、宇宙飛船 飛行的科技工作者可以根據(jù)飛船的受力情 況確定飛船在任意時(shí)刻的速度和位置。而 已知物體運(yùn)動情況確定物體受力情況則包 含探索性的應(yīng)用。如牛頓根據(jù)天文觀測積 累的月球運(yùn)動資料，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 就屬于這種探索。,二、應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律 解題的一般步驟,(1)確定研究對象(在解題時(shí)要明確地寫出 來)。可根據(jù)題意選某物體(題設(shè)情景中有多 個(gè)物體時(shí)尤顯必要)或某一部分物體或幾個(gè) 物體組成的系統(tǒng)為研究對象。所選研究對 象應(yīng)是受力或運(yùn)動情況清楚便于解題的物 體。有的物體雖是涉及對象但受力或運(yùn)動 情況不明不能選為研究對象，需要根據(jù)牛 頓第三定律轉(zhuǎn)移研究對象分析。,比如求物體對地面的壓力，不能選地面為研

4、 究對象而選物體為研究對象，求得地面對物 體的支持力，再由牛頓第三定律得出物體對 地面的壓力與地面對物體的支持力大小相等 方向相反。 (2)全面分析研究對象的受力情況，正確畫出 受力示意圖?？梢园戳Φ男再|(zhì)重力、 彈力、摩擦力、其他力的次序分析物體所 受各個(gè)力的大小和方向；再根據(jù)力的合成 知識求得物體所受合力的大小和方向。,也可以根據(jù)牛頓第二定律F合=ma，在加速度a 的大小方向已知或可求時(shí)，確定合力F合的大 小和方向。牛頓運(yùn)動定律研究的對象是質(zhì)點(diǎn) 或可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體，因此畫示意圖時(shí)， 可以用一方塊一圓圈或一個(gè)點(diǎn)表示物體，各 力作用點(diǎn)畫在一個(gè)點(diǎn)(如方塊中心或圓圈中心) 上。各力方向一定要畫準(zhǔn)，

5、力線段的長短要 能定性地看出力大小的不同。,(3)全面分析研究對象的運(yùn)動情況，畫出運(yùn)動 過程示意簡圖(含物體所在位置、速度方向、 加速度方向等)。特別注意：若所研究運(yùn)動過 程的運(yùn)動性質(zhì)、受力情況并非恒定不變時(shí)， 則要把整個(gè)運(yùn)動過程分成幾個(gè)不同的運(yùn)動階 段詳細(xì)分析。每個(gè)階段是一種性質(zhì)的運(yùn)動。 要弄清楚各運(yùn)動階段之間的聯(lián)系(如前一階段 的末速度就是后一階段的初速度等)。 (4)利用牛頓第二定律(在已知受力情況時(shí))或 運(yùn)動學(xué)公式(在運(yùn)動情況已知時(shí))求出加速度。,(5)利用運(yùn)動學(xué)公式(在受力情況已知時(shí))或牛 頓運(yùn)動定律(在運(yùn)動情況已知時(shí))進(jìn)一步解出所 求物理量。注意：在求解過程中，要選準(zhǔn)公 式、正確運(yùn)

6、算、簡潔、規(guī)范。要先求出所求 物理量的文字表達(dá)式再代人數(shù)字進(jìn)行計(jì)算。 各量統(tǒng)一用國際單位制單位。各已知量的單 位不必一一定出，在數(shù)字后面直接寫上所求 量的國際單位制單位即可。 (6)審查結(jié)果是否合理或深入探討所得結(jié)果的 物理意義、內(nèi)涵及外延等。,【例一】一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體，在五個(gè)水 平方向的共點(diǎn)力作用下靜止在摩擦因數(shù) =0.4的水平面上，當(dāng)其中F3=100N的力撤消 后，求物體在2s末的速度大小、方向和這 2s內(nèi)的位移。（取g=10米每二次方秒） 【例二】質(zhì)量為1000噸的列車由車站出發(fā)沿 平直軌道作勻變速運(yùn)動，在l00s內(nèi)通過的路程 為1000m，已知運(yùn)動阻力是車重的0.005倍，

7、求機(jī)車的牽引力。,【例三】木塊質(zhì)量m=8kg，在F=4N的水平拉力作用 下，沿粗糙水平面從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動， 經(jīng)t=5s的位移s=5m取g=10米每二次方秒，求： (1)木塊與粗糙平面間的動摩擦因數(shù)。 (2)若在5s后撤去F，木塊還能滑行多遠(yuǎn)? 【例四】長為20米的水平傳輸帶以2m/s的速度勻 速運(yùn)動，物體與傳輸帶間的摩擦系數(shù)=0.1。物體 從放上傳輸帶A端開始，直到傳輸?shù)紹端所需時(shí)間 為多少?,【例五】圖中的AB、AC、AD都是光滑的軌道， A、B、C、D四點(diǎn)在同一豎直圓周上，其中AD是豎 直的。一小球從A點(diǎn)由靜止開始，分別沿AB、AC、 AD軌道滑下B、C、D點(diǎn)所用的時(shí)間分別為tl

8、、t2、 t3。則( ) A tl=t2=t3 B tl t2 t3 C tl tl t2,課堂訓(xùn)練：,1A、B、C三球大小相同，A為實(shí)心木球， B為實(shí)心鐵球，C是質(zhì)與A一樣的空心鐵 球，三球同時(shí)從同一高度由靜止落下，若 受到的阻力相同，則( ) AA球下落的加速度最大 BB球下落的加速度最大 CC球下落的加速度最大 DB球落地時(shí)間最短，A、C球同時(shí)落地,2質(zhì)量為M的木塊位于粗糙水平桌面上，若 用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度 為a。當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)?F時(shí)， 木塊的加速度為a，則( ) Aa=a Ba2a Da=2a 3圖中的AD、BD、CD都是光滑的斜面，現(xiàn) 使一小物體分別從A、

9、B、D點(diǎn)由靜止開始下 滑到D點(diǎn)，所用時(shí)間分別為tl、t2、t3 ，則( ) A tl t2 t3 B t3 t2 tl C t2 tl = t3 D t2 t3,閱讀材料：我國古代關(guān)于力和運(yùn)動的知識,在我國古代著作中，對于力和運(yùn)動問題，已有一定 的認(rèn)識。遠(yuǎn)在春秋時(shí)期成書的考工記就有這樣 的記載：“馬力既竭，輔猶能一取也?！本褪钦f，馬 已停止用力，車還能向前走一段距離。這里雖然沒 有得出慣性的概念，但是已經(jīng)注意到了慣性現(xiàn)象。 在墨經(jīng)里，還給力下了一個(gè)明確的定義。在 經(jīng)上第21條里說：“力，形之所以奮也”。這里 的“形”就是“物體”， “奮”字在古籍中的意思是多方 面的，像由靜到動、動而愈速、由下

10、上升等都可以 用“奮”字。經(jīng)文的意思是說，力是使物體由靜而,而動、動而愈速或由下而上的原因。在經(jīng)說里 又說：“力，重之謂”這說明物重，是力的一種表 現(xiàn)。從這條經(jīng)文來看，的確可以說我們的祖先在 2000多年以前，已經(jīng)對力和運(yùn)動之間的關(guān)系，開始 了正確的觀察和研究。 東漢王充所著論衡一書狀留篇中有這樣一 段話： “且圓物投之于地，東西南北無之不可，策 杖叩動，才微輒停。方物集地，一投而止，及其移 徙，須人動舉”就是說，圓球投在地上，它的運(yùn)動方 向，或東或西或南或北是不一定的，但是不論向哪 方向運(yùn)動，或東或西或南或北是不一定的，但是,不論向哪方向運(yùn)動，只要用手杖加上一個(gè)微小的力 量，就會停止運(yùn)動；方

11、的物體投在地上就會靜止， 必須人用力才能使它發(fā)生位移。這里說明了力是物 體運(yùn)動變化的原因，也說明了物體的平衡和它的基 底的關(guān)系，王充還提出：“車行于陸，船行于溝，其 滿而重者行遲，空而輕者行疾”這段話說明了在一定 的外力作用下，質(zhì)量越大的物體運(yùn)動狀態(tài)的改變就 越困難。,； 男性保健 hoq584egk 范翔宇左右位置不同、處理意見相左。趙樹春建議將問題酒全部收回來，能收回來多少就收回來多少。因?yàn)橛袉栴}的啤酒才發(fā)出去一個(gè)月，還有五個(gè)月才到保質(zhì)期，在市場上就像定時(shí)炸彈，隨時(shí)會引發(fā)投訴，真到那個(gè)時(shí)候，問題就更嚴(yán)重了。范翔宇則固執(zhí)地認(rèn)為，目前，銷售商還不清楚這批酒有問題，現(xiàn)在天氣熱，啤酒銷得快，也許還

12、沒等到出現(xiàn)嚴(yán)重混濁就已經(jīng)消費(fèi)完了。再說造成輕微失光的原因是酵母，反正又喝不死人，萬一那個(gè)地方發(fā)現(xiàn)酒有問題，最多賠兩個(gè)錢就行了。如果回收這批酒引起競爭對手注意，肯定做反面宣傳，那影響就更大了。他說，不如碰碰運(yùn)氣。經(jīng)過討論，最終決定還是不回收，采取的是鴕鳥政策。其實(shí)，范翔宇心里有自己的“小九九”。他實(shí)在擔(dān)心要是這事捅大了被曾臣人知道，自己肯定不好交代。他總經(jīng)理特別助理到時(shí)侯肯定是保不住了，因?yàn)樯弦淮螢槠【破苛P款的事故，曾臣人事后曾朝他大發(fā)脾氣，下了最后通牒：“下一次要再出什么大事，你的總經(jīng)理助理就別干了！滾蛋！”要是讓競爭對手知道，那更不得了，非鬧出個(gè)天翻地覆不可！接下來十幾天，范翔宇心里一直忐忑

13、不安，總擔(dān)心曾臣人會知道這件事，總擔(dān)心市場投訴。對天氣的敏感到了病態(tài)的程度，天氣不好時(shí)，他吃不好、睡不好，他天天盼望著天氣再熱一點(diǎn)，時(shí)間過得再快一點(diǎn)，那批花開啤酒早一天消費(fèi)完畢，到那時(shí)就萬事大吉了。過了一段時(shí)間，他又想：如果讓市場、讓曾臣人知道這個(gè)啤酒有問題，恐怕他早就離開了花開啤酒單位，這個(gè)突然冒出來的想法，給他精神上帶來很大安慰。他立刻覺得輕松起來，甚至有點(diǎn)高興，趙樹春，還是我腦瓜子聰明吧！可現(xiàn)實(shí)總是與良好的希望相悖。老天爺也喜歡和人開玩笑，炎熱的天氣剛開了個(gè)頭，江蘇進(jìn)入了討厭的梅雨季節(jié)，斷斷續(xù)續(xù)地下了好幾場雨，啤酒銷量頓時(shí)慢了下來。緊接著，一次生日晚宴把范翔宇的僥幸心里一下被撕得粉碎。海濤州的汪老爺子過九十大壽，晚上在酒店請客。汪老爺子膝下子孫共有四十多人，可謂是兒孫滿堂。由于家族人丁興旺，七大姑八大姨請了二百四十多人，場面熱鬧非凡，歡笑聲不斷。汪老爺子看見這么多人給他來祝壽，那更是心里樂開了花，臉上都笑得變了形。家里親戚們好久不在