新版必修1：43牛顿第二定律-课件.ppt

a 分析受力
力
分析运动 运动
F=ma
运动学公式
2020/10/30
除了这类 已知受力求运动
的问题外， 生活中还有另一种问题
也很常见。
例题5 一个滑雪的人，质量是75kg, v0=2 m以/s的初速度沿山坡匀加速滑下， 山坡的倾角θ=300。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）。
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是不是我们熟悉的某种运动呢？
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初速度为零
加速度呢？怎么求？
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牛顿第二定律
一、研究对象是谁？
受 力 二、受几个力的作用？ 分 析
三、合力沿什么方向？大小是多少？
yLeabharlann Baidu
FN
o
f
F
x
y：Fy合=0 x：Fx合=2.2 N
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G
解:(1)由牛顿第二定律 F合=ma，
F
a
Fcosm a
a F cos
m
匀变速直线运动
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二、必会的几个问题 ——平面上的问题
2、粗糙平面
N
v
f
F=f=μmg =ma
a=μg
物体做匀减速运动
G
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二、必会的几个问题 ——平面上的问题
1、粗糙平y面 N
x轴 ： Fcosfm a
F y轴 ： N+Fsin=mg
直线运动。
竖直上
抛运动
vt v0 gt
x
v0t
1 2
gt2
例3： 从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个 石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度 和5s内石子位移。(g=10m/s2)。
以向上方向为正方向。
vt v0 gt
x正
V0
2 m / s 0 1 5 m 0 / s 3 m / s 0
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一、牛顿第二定律的内容： F=ma 加速度 如何求得？
力 分力还是合力？ 同一物体，共同的质量
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二、必会的几个问题 1、平面上的问题 2、斜面的上的问题 3、竖直方向的问题
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二、必会的几个问题 ——平面上的问题
1、光滑平面
a=0，匀速直线
• 处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物 体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体 的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和 初速度），根据运动学公式就可以求出物体的 位移和速度．也就是确定了物体的运动情况．
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2．已知物体的运动情况，要求推断物体的受力 情况
• 处理方法：已知物体的运动情况，由运动学 公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可 以确定物体所受的合外力，由此推断物体受 力情况．
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一般步骤： （1）确定研究对象； （2）受力及状态分析； （3）取正方向，列方程； （4）统一单位，代值求解； （5）检验结果．
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例题4 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.问物体在4 s末的速 度和4 s内发生的位移。
x
v0t
1 2
gt2
2 05m 11 052m2m 5 x 2
Vt
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二、必会的几个问题 ——竖直方向的问题
1、有空气阻力，且大小不变 特点：受重力 空气阻力，与速度方向相反
G
物体向 上运动
F合=mg+f=ma
a=g+f/m 方向向下
物体向 下运动 F合=mg-f=ma
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f
x 辅助：f N
G
aFcos(m gFsin)
m
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匀变速直线运动
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例1：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上， 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施 加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的 拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求： （1）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？ （2）物体运动的总时间？ （3）画出物体运动过程中速度—时间图像？
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F θ
二、必会的几个问题 1、平面上的问题 2、斜面的上的问题 3、竖直方向的问题
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二、必会的几个问题 ——斜面的上的问题 1、光滑斜面
物体沿
a gsin
斜面向下滑 方向：沿斜面向下
物体沿
a gsin
θ
斜面向上滑 方向：沿斜面向下
结论：物体向下时——做匀加速直线运动 物体向上时——做匀减速直线运动
θ
x 轴 ： F f m g sin m a
y轴 ： N=mgcos 辅 助 ： f N
x 轴 ： F c o s f m g s in m a
F
θ
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y 轴 ： F s i n m g c o s = N
辅助：f N
例2.质量为m＝2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿 斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α＝37° 物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，斜面足够长， 求：2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度.
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二、必会的几个问题 1、平面上的问题 2、斜面的上的问题 3、竖直方向的问题
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二、必会的几个问题 ——竖直方向的问题
1、无空气阻力
特点：只受重力
a=g,方向竖直向下
G
从初速度 角度可分
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自由落 体运动
以向上方向为正方向，竖直向上
抛运动是一个加速度为-g的匀减速
可以求出物体的加速度 a=F合/m=(F-f)/m =1.1 m/s2
(2)求出了物体的加速度a，由运动学公 式就可以求出4s末的速度
v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s， 4s内发生的位移x.
x=1/2*at2=0.5×1.1×16 m=8.8 m.
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“已知受力求运动”解题思路：
a=g-f/m 方向向下
例4：.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力
不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所
受的重力和空气阻力之比为（
）
A．1:10
B．10:1
C．9:1
D．8:1
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v/(m·s-1)
11
0
1 2 t/s
-9
三 、动力学的两类基本问题
1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动 情况
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3、粗糙斜面（摩擦系数为μ），不加外力
物体沿 agsingcos
斜面向下滑 方向：沿斜面向下
θ
物体沿 斜面向上滑
agsingcos
方向：沿斜面向下
具有向上的初速度
结论：物体向下运动时——做匀加速直线运动 物体向上运动时——做匀减速直线运动
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3、斜面，加外力 F