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首页 物理:4.5《牛顿第二定律的应用》课件PPT)(粤教版必修1)

物理:4.5《牛顿第二定律的应用》课件PPT)(粤教版必修1).ppt

物理:4.5《牛顿第二定律的应用》课件PPT)(粤教版必修1)

烟雨梦兮
2018-10-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《物理:4.5《牛顿第二定律的应用》课件PPT)(粤教版必修1)ppt》,可适用于综合领域

物理:4.5《牛顿第二定律的应用》课件PPT)(粤教版必修)牛顿第二定律的应用一、动力学问题的分类、第一类:已知受力情况求运动情况即先由物体的受力情况求出合力利用牛顿第二定律求出物体的加速度再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况即任一时刻的位置、速度等、第二类:已知运动情况求受力情况即先根据物体的运动情况利用运动学公式求出物体的加速度再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况但不管哪一类问题确定物体的加速度是解题的关键二、应用牛顿第二定律解题规律分析题目类型及流程如下:F合=maa、Vt=Vat、VtV=as、由左向右是已知力求运动状态可将V、a、s、t中任何一个物理量作为未知量求解、由右向左是已知运动求受力情况可将未知力F、m中任何一个物理量作为未知量求解例题:一个静止在水平地面上的物体质量是Kg在N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动物体与水平地面间的滑动摩擦力是N。求物体s末的速度和s内发生的位移。三应用牛顿运动定律解题步骤:、明确研究对象和研究过程、分析受力情况、画出受力示意图、分析运动情况、画出运动过程示意图、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。例题:.一静止木箱质量为m与水平地面间的动摩擦因数为μ现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱求经过t秒时木箱的速度。建立直角坐标系XY练习、如图一质量为m=Kg的物体沿水平地面向左运动物体与地面间的动摩擦因数为u=当物体向左的水平速度为v=ms时开始受到一个水平向右的拉力F=N的作用。取g=ms问()经过多长时间物体的速度变为ms向右运动?()这段时间内物体通过的位移是多大?分析:物体水平向左运动时水平方向上受向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力F而做匀减速直线运动直到速度为,由于水平向右的拉力F>umg=N物体再由静止开始向右匀加速,直到速度达到题目中的要求为止。解:在物体向左运动过程中设其加速度为a则由牛顿第二定律a=(Fumg)m=(××)=ms设物体向左运动速度减为的时间为t则t=va=s=s物体向左运动的位移为ss=vtat=×()×()×m=m方向向左设物体向右的加速度为a则a=(Fumg)m=(××)=ms设物体向右速度达到v=ms时时间为tt=va=s发生的位移为s=at=()××m=m方向向右所以物体速度由向左ms变为向右ms所用时间为t=tt=ss=s在这内的位移是s=ss=mm=m方向向右例3、一个滑雪的人质量m=kg以V=ms的初速度沿山坡匀加速地滑下山坡的倾角ß=在t=s的时间内滑下的路程s=m求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度a再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。第二步求F合阻力要对人进行受力分析画受力图如下因为是匀加速滑下所以加速度向下速度向下XYGYGX练习、质量为Kg的物体在与水平面成角斜向右上方的拉力F的作用下沿水平桌面向右做直线运动经过m的距离速度由ms变为ms已知物体跟桌面间的动摩擦因数u=求作用力F的大小(g=mssin=cos=)分析:此题的物理情景是物体在拉力F的作用下做匀加速直线运动运动m的路程速度由ms增加到ms是一个已知物体的运动状态求物体受力的问题。解题步骤:.确定研究对象分析物体运动状态此题的研究对象为物块运动状态为匀加速直线运动.由运动学公式求出物体的加速度由vtv=as得a=(vtv)s=()(×)=ms.由牛顿第二定律求物体所受的合外力F合=ma=×N=N.分析物体受力情况建立直角坐标系由力的合成与分解求出FX方向Fcosf=ma=F合Y方向NFsinmg=又f=uN联立三式可得F=N练习质量为m=kg的小物块在一个平行于斜面的拉力F=N的作用下从静止开始沿斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α=°物块与斜面间的动摩擦因数μ=斜面足够长力F作用s后立即撤去求:()前s内物块的位移大小及物块在s末的速率()撤去外力F后s末物块的速度。解()分析受力情况画受力图GX建立直角坐标系YGYGX解:()s末撤去F物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下:GNfVa建立直角坐标系XYGYGX请计算物块向上滑行的时间。(时间不足S)则S末物块已经向下滑了。物块向下滑时a的大小改变。V=V+at(时间t应该是s减去物块上滑的时间注意:建立直角坐系的关键:X轴与加速度a同向。但不必建立时也不用建立。应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是已知物体受力情况求解物体的运动情况另一类是已知物体的运动情况求解物体的受力情况.但无论是哪一类习题它们的解题关键都是求加速度它们的解题方法都遵循基本规律应用牛顿定律解题的步骤为:、认真分析题意建立物理图景。明确已知量和所求量、选取研究对象所选取的对象可以是一个物体也可以是几个物体组成的系统(有关这一点我们以后再讲解)、对研究对象的受力进行分析。利用力的合成与分解求合力表达式方程或分力表达式方程。、对研究对象的状态进行分析运用运动学公式求得物体加速度表达式。、根据牛顿第二定律F=ma联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组。、求解方程组解出所求量若有必要对所求量进行讨论。牛顿第二定律的应用临界问题你会吗?牛顿定律应用在应用牛顿定律解决动力学问题中当物体的加速度不同时物体可能处于不同状态特别是题目中出现“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语时往往出现临界现象临界问题解题关键:找出临界状态确定临界条件。常用方法:()假设法()极限法习题精选例如图所示倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上斜面体放在水平面上。要使小球对斜面无压力求斜面体运动的加速度范围并说明其方向。要使小球对绳无拉力且小球相对斜面静止求斜面体运动的加速度范围并说明其方向。若已知α=°m=kg,当斜面体以a=ms向右做匀加速运动时绳对小球的拉力多大?(g=ms)mα*°k解()假设小球对斜面刚好没压力时受力如图甲Tsinαmg=Tcosα=maa=gcotα所以斜面向右运动的加速度a≥gcotα时小球对斜面无压力()假设小球对绳刚好无拉力时受力如图乙a=gtanα方向水平向左所以斜面向左运动的加速度a=gtanα小球对斜面没压力。mαχymg甲TNmgα*°k()当小球对斜面刚好没压力时a=gcotα=而a=ms>a此时小球以飘离斜面如图所示Tsinβ=maTcosβ=mg解得T=β=OαmmgTyxβ跟踪练习如下图所示一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A,A与地面之间的摩擦不计。()当卡车以加速度a=加速运动时绳的拉力为则A对地面的压力多大?()当卡车的加速度a=g时绳的拉力多大?解析:()对A受力分析如图,T=<mg,N≠Tcosα=macosα=α=N=mg-Tsinα=mgmgTαN()当车的加速度较大时A将飘离地面当车刚好离开地面时受力如a=gcotα=ga=g>a此时A已飘离地面T=(mg)(ma)T=mgmgTα例一大木箱放在平板车的后面到驾驶室的距离L=m木箱与车板间的动摩擦因数为µ=平板车一速度v=ms匀速行驶驾驶员突然刹车使车均匀减速。为不让木箱撞击驾驶室从开始刹车到完全停下至少要经过多少时间?(g=ms提示:刹车加速度过大时木箱会在木板上向前滑动这时车和木箱的加速度大小满足a車>a箱因而当车停下时木箱还向前滑动两者的vt图像如图所示。vt车箱平板车的加速度不能超过多大能否求出平板车刹车时最大制动力匀速加速加速减速减速a车>am静止a车>a箱静止静止止V=msV解析:设车的加速度为as车=va木箱的加速度a木=μgs木=vμg当木箱与车刚好不相撞时s木=s车La车=mst=va车=s跟踪练习小木箱abcd的质量M=g高l=m其顶部离挡板E的竖直距离h=m在木箱内放有一个质量m=g的小物体P(可视为质点)通过轻细绳拉静止木箱能向上运动木箱与挡板E碰撞后物体P不会和木箱顶ad相碰,求拉力FT的取值范围(取g=ms)Lh页创新拔高题Lh页创新拔高题FABCV*°k*°k

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