牛顿运动定律的应用(经典课件).ppt
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1、牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿第三定律牛顿运动定律牛顿运动定律当物体当物体不受外不受外力或合外力为力或合外力为零零时总保持时总保持静静止止或或匀速直线匀速直线运动运动状态状态。物体的加速度物体的加速度与合力成正比,与合力成正比,与物体的质量与物体的质量成反比。成反比。F F合合合合 =ma=ma两个物体间的两个物体间的作用力和反作作用力和反作用力大小相等用力大小相等,方向相反方向相反,作用作用在同一直线上在同一直线上 F=F=F F 牛顿运动定律知识结构牛顿运动定律知识结构一、一、动力学的
2、两力学的两类基本基本问题 1已知物体的受力情况,要求确定物体的已知物体的受力情况,要求确定物体的运运动情况情况 处理方法:已知物体的受力情况,可以求理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运件(初位置和初速度),根据运动学公式学公式就可以求出物体的位移和速度也就是确就可以求出物体的位移和速度也就是确定了物体的运定了物体的运动情况情况 2已已知知物物体体的的运运动情情况况,要要求求推推断断物物体体的的受力情况受力情况 处理理方方法法:已
3、已知知物物体体的的运运动情情况况,由由运运动学学公公式式求求出出加加速速度度,再再根根据据牛牛顿第第二二定定律律就就可可以以确确定定物物体体所所受受的的合合外外力力,由由此推断物体受力情况此推断物体受力情况 应用牛顿定律解题规律分析题目流程:应用牛顿定律解题规律分析题目流程:F合合=maavt=v0+atx=v0t+at2/2vt2-v02=2ax 物体受力情况物体受力情况加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律运动学基本公式运动学基本公式物体运动情况物体运动情况核心:牛顿第二定律核心:牛顿第二定律 F=maF=ma#把物体的受力和物体的运动情况有机 地结合起来了#因此它就成了联系力和运动的纽带#
4、综合运用牛顿定律就可以来解决一些生活综合运用牛顿定律就可以来解决一些生活 中的实际问题。中的实际问题。力运动F Fmama解解题题步步骤骤 一般步骤:一般步骤:(1)确定研究对象;)确定研究对象;(2)进行受力及状态分析;)进行受力及状态分析;(3)取正方向,求合力,列方程;)取正方向,求合力,列方程;(4)统一单位,解方程;)统一单位,解方程;(5)检验结果)检验结果分析:题目要求题目要求4s4s末的速度和末的速度和4s4s内的位移,物体内的位移,物体的初始状态是静止的,在力的作用下应当作匀加的初始状态是静止的,在力的作用下应当作匀加速直线运动,我们就要应用速直线运动,我们就要应用运动学的规
5、律运动学的规律求解问求解问题题 例一例一:一个静止在水平面上的物体,质量是一个静止在水平面上的物体,质量是2kg2kg,在在10N10N的推力作用下沿水平地面的推力作用下沿水平地面向右运动向右运动,物体与,物体与水平地面间的滑动摩擦力是水平地面间的滑动摩擦力是4N4N,求物体在,求物体在4s4s末末的的速度和速度和4s4s内内的位移的位移。公式:公式:v vt tv v0 0at xat xv v0 0t t1/2at1/2at2 2因为因为v v0 00 0,所以,所以 v vt ta t xa t x1/2at1/2at2 2只要加速度只要加速度a a 知道了,问题将迎刃而解。知道了,问题
6、将迎刃而解。问题的关键就是要找到加速度问题的关键就是要找到加速度 a a总结:总结:已知物体的受力情况,求物体的运动已知物体的受力情况,求物体的运动已知物体的受力情况,求物体的运动已知物体的受力情况,求物体的运动 通过刚才题目的分析和解答,对于通过刚才题目的分析和解答,对于已知物体已知物体 的受力情况,求物体的运动情况的受力情况,求物体的运动情况,一般思路为:,一般思路为:研究对象受力分析F F合合mamaa运动情况(v,s,t)受力情况力的合成或分解、正交 分解求 出合力运动学公式由此纽带计算出即:由研究对象的受力入手,求得它运动的加速度,然 后再利用运动学公式去求相关的运动物理量例题二例题
7、二:有一辆汽车质量为有一辆汽车质量为1吨,已知发动机正常工吨,已知发动机正常工作时的牵引力为作时的牵引力为800N,汽车行驶时的阻力为,汽车行驶时的阻力为300N,求汽车由静止开始运动求汽车由静止开始运动10秒内的位移?秒内的位移?分析:本题是一道已知力求运动的题目。思路:解解题的关的关键求出加速度求出加速度a加速度加速度a受力分析受力分析求合力求合力F合合物体的运动物体的运动牛顿第二定律牛顿第二定律运动公式运动公式加速度加速度a受力分析受力分析求合力求合力F合合物体的运动物体的运动牛顿第二定律牛顿第二定律运动公式运动公式解题思路解题思路:GF=800NNf=300N解:受力分析如右图所示F合
8、合=F-f=800300=500Nm=1吨=1000kga=F合 m=500/1000=0.5 m/s2V0=0t=10s=1/2 0.5 102=25m2已已知知物物体体的的运运动情情况况,要要求求推推断断物物体体的的受力情况受力情况 处理理方方法法:已已知知物物体体的的运运动情情况况,由由运运动学学公公式式求求出出加加速速度度,再再根根据据牛牛顿第第二二定定律律就就可可以以确确定定物物体体所所受受的的合合外外力力,由由此推断物体受力情况此推断物体受力情况第二类问题:第二类问题:已知物体的运动情况求受力已知物体的运动情况求受力例三:一个滑雪人,质量为m75kg,以 v02m/s的初速度沿山坡
9、加速滑下,山坡倾角为30,在t5s的时间内滑下的位移为x60m,求滑雪人受到的阻力。,求滑雪人受到的阻力。(g=10N/kg)(g=10N/kg)30分析:分析:本题要求滑雪人所受本题要求滑雪人所受的阻力,我们就必须清楚他的阻力,我们就必须清楚他的受力情况,因此先对他进的受力情况,因此先对他进行受力分析:行受力分析:受力分析受力分析 物体一共受到重力物体一共受到重力GG,弹力,弹力N N,阻力(包括摩擦力和空气,阻力(包括摩擦力和空气阻力)阻力)f fGNf由于物体是沿着山体方向即斜面方向滑动,所以合力方向为沿斜面向下,将重力分解为垂直于斜面向下的G1和沿斜面向下的G2G1G2v30 xy解题
10、过程解题过程解:由运动学公式:sv0t0.5at2 得:a2(sv0t)/t2=2x(60-2x5)/52=4m/s 根据牛顿第二定律:F合ma,结合物 体的受力情况:F合G2f,得:fG2F合 mgsin30ma 7510 sin3075 4 75N答:物体受到的阻力为75N。总结:已知物体的运动情况,求物体的受力已知物体的运动情况,求物体的受力 通过刚才题目的分析和解答,对于通过刚才题目的分析和解答,对于已知物体已知物体 的运动情况,求物体的受力情况的运动情况,求物体的受力情况,一般思路为:,一般思路为:运动情况(v,s,t)aF F合合mama受力分析所求的力 运动学公式力的合成或分解
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