應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決問題

1、應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決問題,,,例1：水平地面上質(zhì)量為10Kg的木箱受到水平向右的拉力F=70N作用在水平面上從靜止開始運(yùn)動，木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求木箱在2s末的速度和2s內(nèi)的位移。,,,,G,f,,N,N =G=mg =10×10N=100N,一、兩種基本題型解題思路,,F,,f =μN(yùn)=0.5×100N=50N,F合 =F-f =70N-50N=20N,分析木箱的受力情況：,,,,,G,f,,N,

2、,F,,分析木箱的運(yùn)動情況：,V0=0、t=2s、a=2m/s2,Vt=a t=2×2 m/s=4 m/s,“已知受力求運(yùn)動”解題思路：,力,運(yùn)動,,a,F=ma,分析受力,,分析運(yùn)動,運(yùn)動學(xué)公式,一、兩種基本題型解題思路,,例2：質(zhì)量為1000Kg的汽車在水平路面上從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過4s速度達(dá)到10m/s，汽車受到的牽引力為3000N。求汽車在運(yùn)動過程中所受到的阻力大小。,,一、兩種基本題型解題思路,分析汽車的運(yùn)動情況：,

3、V0=0、t=4s、Vt=10m/s,,,mg,f,,N,一、兩種基本題型解題思路,,F,,分析汽車的受力情況：,F合 =F-f =ma,f =F-ma=3000N-1000×2.5N=500N,,“已知運(yùn)動求受力”解題思路：,運(yùn)動,,a,F=ma,分析運(yùn)動,,分析受力,運(yùn)動學(xué)公式,力,,小結(jié)：,一、兩種基本題型解題思路,“已知受力求運(yùn)動”解題思路：,力,運(yùn)動,,a,F=ma,分析受力,,分析運(yùn)動,運(yùn)動學(xué)公式,,“已知運(yùn)動求受

4、力”解題思路：,運(yùn)動,,a,F=ma,分析運(yùn)動,,分析受力,運(yùn)動學(xué)公式,力,,例與練,,,,,mg,,f,,N,F1 =Fcos 370 =40N,F2 =Fsin 370 =30N,1、水平地面上質(zhì)量為10Kg的物體受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=50N作用在水平面上由靜止開始運(yùn)動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求物體開始運(yùn)動2s內(nèi)的位移大小。,分析物體的受力情況：,,例與練,,,,,F1,F2,,mg,,N,N=m

5、g-F2 =70N,,f,f =μN(yùn)=35N,F合 = F1-f =5N,a=F合/m=0.5m/s2,1、水平地面上質(zhì)量為10Kg的物體受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=50N作用在水平面上由靜止開始運(yùn)動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求物體開始運(yùn)動2s內(nèi)的位移大小。,F1 =Fcos 370 =40N,F2 =Fsin 370 =30N,分析物體的受力情況：,,例與練,,,,,F1,F2,,mg,,N,,f,1、水平

6、地面上質(zhì)量為10Kg的物體受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=50N作用在水平面上由靜止開始運(yùn)動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求物體開始運(yùn)動2s內(nèi)的位移大小。,分析物體的運(yùn)動情況：,V0=0、t=2s、a=0.5m/s2,,2、一個質(zhì)量為75Kg的滑雪人以2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角為300，在5s的時間內(nèi)滑下的路程為60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力，g=9.8 m/s2）。,分析滑雪人的運(yùn)

7、動情況：,V0= 2m/s 、t=5s、x=60m,例與練,,分析滑雪人的受力情況：,,mg,,N,,f,F1 =mgcos 300 =636.5N,F2 =mgsin 300 =367.5N,例與練,分析滑雪人的受力情況：,F1,F2,,,,N,,f,F1 =mgcos 300 =636.5N,F2 =mgsin 300 =367.5N,F合 =F2-f =ma,f =F2-ma=367.5N-75×4N=67.5N,例與練

8、,例1：如圖所示，質(zhì)量為2kg 的正方體A和質(zhì)量為1kg 的正方體B兩個物體靠在一起，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平力F=30N推A，求A對B作用力的大小。,,A,二、簡單的連接體問題,,F,F合 =F =30N,先分析AB整體的受力情況：,B,AB,,G,,N,,F,再分析B的受力情況：,B,,GB,,NB,,FB,FB =mBa=10N,,例2：如圖所示，質(zhì)量為2kg 的m1和質(zhì)量為1kg 的m2兩個物體用水平細(xì)線連接，放在光滑的水平

9、面上，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面運(yùn)動，若細(xì)線能承受的最大拉力為8N，求水平拉力F的最大值。,,二、簡單的連接體問題,F,m2,,m1,,先分析m2 的受力情況：,,G2,,N2,,T,再分析m1m2整體受力情況：,m1 m2,,G,,N,,F,F =(m1+m2)a=24N,二、簡單的連接體問題,小結(jié)：,先用整體法求加速度，,1、已知外力求內(nèi)力：,再用隔離法求內(nèi)力,先用隔離法求加速度，,2、已知內(nèi)力求外力：,再用整

10、體法求外力,,例與練,1、如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物體A和B，它們的質(zhì)量分別為m1 和m2 ，與地面間的動摩擦因數(shù)都是μ，現(xiàn)用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前運(yùn)動，則A對B的作用力為多大？,,A,,F,B,f =μN(yùn)=μ(m1+m2)g,先分析AB整體的受力情況：,AB,,G,,N,,F,,f,F合 =F-f =F-μ(m1+m2)g,,例與練,1、如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物體A和B，它們的質(zhì)量分別

11、為m1 和m2 ，與地面間的動摩擦因數(shù)都是μ，現(xiàn)用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前運(yùn)動，則A對B的作用力為多大？,,A,,F,B,AB,,G,,N,,F,再分析B的受力情況：,B,,GB,,NB,,FB,FB合 =FB-fB=m2a,,f,,fB,FB =fB+m2a,fB =μN(yùn)B=μm2g,m2,,例與練,2、如圖所示，質(zhì)量為2kg 的m1和質(zhì)量為1kg 的m2兩個物體疊放在一起，放在水平面，m1 與m2、m1與水平面間的

12、動摩擦因數(shù)都是0.3，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面運(yùn)動，要使m1 和m2之間沒有相對滑動，水平拉力F最大為多大？,,G2,,N2,,f2,先分析m2的受力情況：,f2 =μN(yùn)2=μm2g=3N,f2 =m2a,m2,,例與練,2、如圖所示，質(zhì)量為2kg 的m1和質(zhì)量為1kg 的m2兩個物體疊放在一起，放在水平面，m1 與m2、m1與水平面間的動摩擦因數(shù)都是0.3，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面運(yùn)動，

13、要使m1 和m2之間沒有相對滑動，水平拉力F最大為多大？,,G2,,N2,,f2,m1 m2,,G,,N,,F,再分析m1m2整體受力情況：,,f,f =μN(yùn)=μ(m1+m2)g=9N,F合 =F-f=(m1+m2)a,F=f+(m1+m2)a=18N,,三、共點力作用下物體的平衡,1、共點力,物體所受各力的作用點在物體上的同一點或力的作用線相交于一點的幾個力叫做共點力。,能簡化成質(zhì)點的物體受到的各個力可視為共點力。,,3、共點力作用下

14、物體的平衡條件,由牛頓第一定律和牛頓第二定律我們知道：物體不受外力作用或合外力為零時處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)——平衡狀態(tài)。,所以物體處于平衡狀態(tài)的條件是合外力為零,即: F合=0,三、共點力作用下物體的平衡,2、平衡狀態(tài),物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。,4、物體平衡的兩種基本模型,,,G,,N,N=G,,G,,N,,F,,f,N=G,F=f,,三、共點力作用下物體的平衡,,5、研究物體平衡的思路和基本方法,（

15、1）轉(zhuǎn)化為二力平衡模型——合成法,很多情況下物體受到三個力的作用而平衡，其中任意兩個力的合力必定跟第三個力等大反向。根據(jù)平行四邊形定則作出其中任意兩個力的合力來代替這兩個力，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡。這種方法稱為合成法。,三、共點力作用下物體的平衡,F,,5、研究物體平衡的思路和基本方法,（1）轉(zhuǎn)化為二力平衡模型——合成法,很多情況下物體受到三個力的作用而平衡，其中任意兩個力的合力必定跟第三個力等大反向。根據(jù)平行四邊形定則作出其中任

16、意兩個力的合力來代替這兩個力，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡。這種方法稱為合成法。,三、共點力作用下物體的平衡,,G,,F,,,例與練,1、如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一重力為G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對球的彈力大小。,對球受力分析：,,G,,F1,,F2,F,F=G,F1 =F/cos θ=G /cos θ,F2 =Ftan θ =G tan θ,θ,,,,,,C,例與練,2、重力為G的物體用如圖所示的OA

17、、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)繩OA處于水平， OB與豎直方向成60°角，求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,G,600,F1 =G,,,,,,A,B,O,,F1,對物體受力分析,對繩子O點受力分析,,,,O,F1’,F2,F3,,,,,,C,例與練,G,600,F1 =G,,,,,,A,B,O,,F1,對物體受力分析,對繩子O點受力分析,,,,O,F1’,F2,F3,F,F=F1’=F1 =G,F2 =F/co

18、s 600 =2G,F3 =Ftan 600,2、重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)繩OA處于水平， OB與豎直方向成60°角，求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,,5、研究物體平衡的思路和基本方法,（2）轉(zhuǎn)化為四力平衡模型——分解法,當(dāng)物體受三個共點力平衡時，也可以把其中一個力進(jìn)行分解(一般采用正交分解法)，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為四力平衡模型。這種方法稱為分解法。,三、共點力作用下物體的

19、平衡,,5、研究物體平衡的思路和基本方法,（2）轉(zhuǎn)化為四力平衡模型——分解法,三、共點力作用下物體的平衡,,G,,F2,,,F1x,F1y,當(dāng)物體受三個共點力平衡時，也可以把其中一個力進(jìn)行分解(一般采用正交分解法)，從而把三力平衡轉(zhuǎn)化為四力平衡模型。這種方法稱為分解法。,當(dāng)物體受三個以上共點力平衡時，一般采用分解法。,,,例與練,3、如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一重力為G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對球的彈力大

20、小。,對球受力分析：,,G,,F1,,F2,θ,,,例與練,3、如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一重力為G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對球的彈力大小。,對球受力分析：,F1x=F1 sin θ,F1y =F1cos θ,θ,,,例與練,3、如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一重力為G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對球的彈力大小。,對球受力分析：,,G,,F2,,,F1x,F1y,F1x=F1 si

21、n θ,F1y =F1cos θ,F1 =G /cos θ,F2 = F1x=F1 sin θ,F1y =F1cos θ =G,=G sin θ /cos θ =G tan θ,,,,,,C,例與練,4、重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)繩OA處于水平， OB與豎直方向成60°角，求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,G,600,F1 =G,,,,,,A,B,O,,F1,對物體受力分析,對

22、繩子O點受力分析,,,,O,F1’,F2,F3,,,,,,C,例與練,G,600,F1 =G,,,,,,A,B,O,,F1,對物體受力分析,對繩子O點受力分析,,,,O,F1’,F3,4、重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)繩OA處于水平， OB與豎直方向成60°角，求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,F2,F2x,F2y,F2x=F2 sin 600,F2y =F2cos 600,,,,

23、,,C,例與練,G,600,,,,,,A,B,O,,F1,,,O,F1’,F3,4、重力為G的物體用如圖所示的OA、OB、OC三根細(xì)繩懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知細(xì)繩OA處于水平， OB與豎直方向成60°角，求細(xì)繩OA、OB和OC張力的大小。,,,F2x,F2y,F2y,=F1’ =G,F3 = F2x,,例與練,,,,,mg,,f,,N,F1 =Fcos 370 =20N,F2 =Fsin 370 =15N,5、質(zhì)量為5.5Kg的

24、物體受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=25N作用在水平地面上勻速運(yùn)動，求物體與地面間的動摩擦因數(shù)(g=10m/s2)。,,例與練,,,,,F1,F2,,mg,,f,,N,f=F1 =20N,N=mg-F2 =40N,5、質(zhì)量為5.5Kg的物體受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=25N作用在水平地面上勻速運(yùn)動，求物體與地面間的動摩擦因數(shù)(g=10m/s2)。,F1 =Fcos 370 =20N,F2 =Fsin 370

25、=15N,,例與練,6、(拓展)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體上，斜面體放在粗糙的水平地面上，用沿斜面向上的拉力F拉木塊，使木塊與斜面體都保持靜止，求地面對斜面體的摩擦力和支持力。,對整體受力分析,整體,,F,,(m+M)g,,f,,N,F1,F2,F1 =Fcos θ,F2 =Fsin θ,θ,整體,,例與練,6、(拓展)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體上，斜面體放在粗糙的水平地面上，用沿

26、斜面向上的拉力F拉木塊，使木塊與斜面體都保持靜止，求地面對斜面體的摩擦力和支持力。,對整體受力分析,,,f,,N,,,F1,F2,F1 =Fcos θ,F2 =Fsin θ,f =F1 =Fcos θ,N=(m+M)g-F2,(m+M)g,=(m+M)g-Fsin θ,θ,例與練,7、(拓展)如圖所示，一個重為G的小球，用細(xì)線懸掛在O點，現(xiàn)在用水平力F拉小球，使懸線偏離豎直方向30°時處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)F的方向由水平緩慢地變?yōu)樨Q

27、直方向的過程中，拉力F及細(xì)線的張力大小分別如何變化？,動態(tài)平衡2,,G,,T,F’,動態(tài)平衡1,,G,四、超重和失重,,,,F,（1）靜止,（2）向上加速,（3）向下加速,F’=G,,F’,,G,四、超重和失重,,,,F,F’=G,,F’,F合 =F-G =ma,F=G +ma,=m(g+a),F’=F=m(g+a),F合 =G-F=ma,F=G -ma,=m(g-a),F’=F=m(g-a),（1）靜止,（2）向上加速,（3）向下加速

28、,,四、超重和失重,,四、超重和失重,1、超重,物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。,,四、超重和失重,2、失重,物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象。,,四、超重和失重,四、超重和失重,小結(jié)：,a方向向上,,加速上升,減速下降,——超重,a方向向下,,加速下降,減速上升,——失重,,例與練,1、關(guān)于超重和失重，下列說法中正確的是（ ）A、超重就是在某種情況下，物體的重

29、力變大了B、物體向上運(yùn)動一定處于超重狀態(tài)C、物體向下減速運(yùn)動，處于超重狀態(tài)D、物體做自由落體運(yùn)動時處于完全失重狀態(tài),（1）超重（失重）是指視重大于（小于）物體的重力，物體自身的重力并不變化。,（2）是超重還是失重，看物體加速度的方向，而不是看速度的方向。,（3）若物體向下的加速度等于重力加速度，物體的視重為零——完全失重。,,例與練,2、質(zhì)量為m的物體用彈簧秤懸掛在電梯中，當(dāng)電梯以g/2的加速度豎直加速下降時，彈簧秤的讀數(shù)及物體的

30、重力分別為（ ）A、mg，mgB、mg/2，mg/2 C、mg/2，mg D、mg，mg/2,,例與練,3、一個人在地面上最多能舉起300N的重物，在沿豎直方向做勻變速運(yùn)動的電梯中，他最多能舉起250N的重物。求電梯的加速度。(g = 10m/s2),（1）在地面上,,,G,,F,F=G=300N,（2）在電梯中,,,G’,,F,F-G’=ma,方向向上,,例與練,4、在宇宙飛船中，下列儀器一定不能正常

31、使用的是（ ）A、彈簧測力計B、醫(yī)用體重計C、水銀氣壓計 D、天平,,例與練,5、一個人站在醫(yī)用體重計的測盤上不動時測得體重為G，當(dāng)此人由直立突然下蹲直到蹲在體重計不動的過程中，體重計的示數(shù)（ ）A 、 先大于G，后小于G，最后等于G B 、 先小于G，后大于G ，最后等于G C 、 一直大于GD 、一直小于G,（1）此人先向下加速——失重，視重小于重力。,（2）再向下減速——超重，視重

32、大于重力。,（3）最后不動——視重等于重力。,,五、從動力學(xué)看落體運(yùn)動,1、自由落體運(yùn)動,（1）自由落體運(yùn)動定義,F合 =G=mg,（2）自由落體加速度,物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。,V0=0,,五、從動力學(xué)看落體運(yùn)動,2、豎直上拋運(yùn)動,（1）豎直上拋運(yùn)動定義,F合 =G=mg,（2）豎直上拋運(yùn)動加速度,物體以一定的初速度豎直向上拋出后只在重力作用下的運(yùn)動。,方向豎直向下。,,五、從動力學(xué)看落體運(yùn)動,2、豎直上拋運(yùn)動,（3）