牛顿第一定律应用

（3）分析研究对象的受力情况和运动情况.
（4）当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只 受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体 受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求 合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运 动方向和垂直运动的方向上.
（5）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受 外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按 正、负值代入公式，按代数和进行运算.
解析：题中第（1）问是知道物体受力情况求运动情况；
第（2）问是知道物体运动情况求受力情况。
（1）以小物块为研究对象进行受力分析，如上图所
1、两题中都需要画受力图，都要利用牛顿第二定律和 运动学公式，画受力图是重要的步骤。不同之处是 例题1先用牛顿运动定律求加速度，而例题2先用运 动学公式求加速度。
2、例题2中物体受力较为复杂，可用G1 、G2代替G,使 解题方便。
3、因为加速度的方向与物体所受合外力的方向一致，所 以以加速度的方向为正方向，会给分析问题带来很大 方便。
（6）求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论.
5．课堂练习应用例析
【例1】一斜面AB长为10m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大 小
不计） 从斜面顶端A点由静止开始下滑，如图所示（g取10 m/s2）（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下 滑到斜面底端B点时的速度及所用时间． （2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下 滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?
3、FN和G在竖直方向上，它们有什么关系？
分析：
物体所受的合力方向水平向右，根据牛顿第二 定律加速度一定水平向右，因此物体向右做匀 加速直线运动。
FN和G在竖直方向上，大小相等，方向相 反，是一对平衡力。
平衡力与作用力、 反作用力的区别
是什么？
那么该题是已知受力求运动呢，还 是已知运动求受力呢？
3、FN和G在竖直方向上，大小相等，方向相反，是一 对平衡力。
2、从运动情况确定受力
例题2
一个滑雪的人，质量m=75Kg，以V0=2m/s的初速 度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，在t=5s 的时间内滑下的路程x=60m, 求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空气阻力）。
问：本题属于哪类力学问题？人共受几个力的 作用？各力方向如何？他们之中哪个力是待求 量？哪个力实际上是已知的？待求力是谁？物 体所受的合力沿什么方向？
总结：运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可
以分为两种类型（两类动力学基本问题）：
（1）已知物体的受力情况，要求物体的运动 况．如物体运动的位移、速度及时间等．
（2）已知物体的运动情况，要求物体的受力 情况（求力的大小和方向）．
3、两类动力学基本问题的解题思路 图解如下：
牛顿第二定律
加速度a
运动学公式
受力情况 牛顿第二定律
第一类问题 另一类问题 加速度a
运动情况 运动学公式
4、应用牛顿运动定律解题的一般步骤
（1）认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求 问题的类型.
（2）选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体， 也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意 和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.
3、适当选取坐标系，使运动正好沿着一个坐标轴的方向。
解：如图所示建立平面直角坐标系，把重力G
沿x轴和y轴的方向分解，得到
GX=m g sinθ GY=m g cosθ
N
f
GX
G GY
与山坡垂直的方向，物体没有发生位移，没有加速 度，所以GY 与支持力FN大小相等、方向相反，彼 此平衡，物体所受的合力F等于GX和F阻的合力。
分析：这个题目是已知人的运动情况，求人
所受的力。应该注意三个问题。
1、分析人的受力情况，按题意做出草图如下所示，然 后考虑几个问题。滑雪人共受到几个里的作用？这 几个力沿什么方向？它们之中哪个力是待求的？哪 个力实际上是已知的。
2、根据运动学的关系得到下滑加速度，求出对应的合力，再 由合力求出人受的阻力。
以沿山坡向下为正方向，合力F= GX - F阻， 方向沿山坡向 下，使滑雪人产生沿山坡向下的加速度。滑雪人的加速度
可以根据运动学的规律求得，即由x=v0 t + 1 at2 解出 2
a
2(x t2
v0t )
把已知数值代入，可得滑雪人的加速度 a=4m/s2
下面求滑雪人收到的阻力。
根据牛顿第二定律F=ma有
Gx F阻 ma
由此解出阻力
F阻 Gx ma mg sin ma
代入数值后得， F阻 67.5N
滑雪人wenku.baidu.com到的阻力是67.5N。
问题：
1、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处？
2、在例题2中为什么要建立平面直角坐标系？ 3、在运动学公式中通常是以v0为正方向的，但在利
用牛顿第二定律列方程式时，选什么方向为正方 向比较方便？
由分析可知：该题是已知受力求运动。
它的受力如图所示：
FN
f
F
G
解：
1、本实验研究对象是水平地面上的物体，物体受4个力 的作用;拉力F，方向水平向右;摩擦力f，水平向左重 力G，竖直向下；地面的支持力FN，竖直向上。物体 所受的合力方向沿水平方向，大小等于F1 =F-f=6.44.2=2.2N
2、物体所受的合力方向水平向右，根据牛顿第二定 律其加速度一定水平向右，因此物体向右做匀加速 直线运动。
1、从受力确定运动状况
例题1
一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N 的水平拉力的作用下沿水平地面向右运动。物体与地 面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发 生的位移。问：
1、本题研究对象是谁？它共受几个力的作用？物体 所受的合力沿什么方向？大小是多少？
2、本题要求计算位移和速度，而我们目前只能解决匀 变速运动的速度和位移。物体的运动时匀变速运动吗？
用牛顿定律解决问题1
复习上几节课的内容：
1、牛顿三定律内容？ 2、牛顿第二定律公式？ 3、运动学规律及公式？
牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我 们能将物体的运动情况与受力的情况联系起 来。因此，他在天体运动的研究、车辆设计 等许多基础科学和工程技术中都有广泛应用 由于我们目前知识的局限性，这里先通过一 些简单的例子做些介绍 。