人教版 (新课标)7 用牛顿定律解决问题（二）背景图课件ppt

这是一份人教版 (新课标)7 用牛顿定律解决问题（二）背景图课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了加速度，运动学的规律，牛顿第二定律，图4－6－1，图4－6－2，图4－6－3，图4－6－4，图4－6－5，图4－6－6，答案400N等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.进一步学习分析物体的受力情况，达到能结合物体的运动情况进行受力分析．2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法．3．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．重点难点：1.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析．2．用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题．易错问题：对物体进行受力分析时，往往出现遗漏、虚构、重复的现象．
一、从受力确定运动情况　如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，再通过 就可以确定物体的运动情况．
二、从运动情况确定受力　如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的 ，再根据 确定物体所受的力．►说明◄　(1)牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况或受力情况联系起来．(2)在动力学的两类问题中，都涉及到加速度，因此加速度在解决动力学问题中起到了关键作用．
一、对动力学问题的分析思路1．两类基本问题
1．加速度在两类动力学问题中起到了桥梁或通道的作用．2．确定运动情况主要指确定描述运动的几个物理量，如x、v、t等．　
2．解决动力学问题的一般步骤(1)确定研究对象．(2)对研究对象进行正确的受力分析和运动情况的分析．(3)根据牛顿第二定律或运动学公式列方程求加速度．(4)根据加速度分析判断物体的运动情况或受力情况．
(5)通过解方程得出的结果不一定都符合物理事实，所以解题的最后一步就是对结果进行讨论，检验结果的合理性．对物体的受力情况和运动情况有时我们不能完全确定，这就要根据已知的受力情况及运动情况列方程求解，从而进一步确定未知的受力情况及运动情况．
三、连接体问题及处理方法1．连接体：指运动中几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或由绳子、细杆联系在一起的物体组．
2．处理连接体问题的常用方法 (1)整体法：若连接物具有相同的加速度，可以把连接体看成一个整体作为研究对象，在进行受力分析时，要注意区分内力和外力．采用整体法时只分析外力，不分析内力．如图4－6－1所示，置于光滑水平面上的两个物体m和M，用轻绳连接，绳与水平方向的夹角为θ，在M上施一水平力F1，求两物体运动的加速度．可把m和M为整体作为研究对象，有F1＝(M＋m)a，a＝ .
以整体为对象来求解，可以不考虑系统中物体之间内在的作用力(如上例中绳的作用)，列方程简单，求解容易．
(2)隔离法：把研究的物体从周围物体中隔离出来，单独进行分析，从而求解物体之间的相互作用力，如图4－6－1中，若要求绳的拉力，就必须将m(或M)隔离出来，单独进行研究，这时绳的拉力F对m来说是外力，则：
1．处理连接体问题时，往往整体法和隔离法相互配合使用．如求两物体之间的相互作用力时，可先用整体法求a，再隔离其中一物体，求相互作用力．2．用整体法求解问题时，各物体的加速度的大小和方向均应相同，如加速度大小相同而方向不同时，要用隔离法求解．　
如图4－6－2，有一水平传送带以10 m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送16 m的距离所需时间为多少？(取g＝10 m/s2)
【思路点拨】　首先对物体进行受力分析，求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后由运动学公式求出时间．
【解析】以传送带上轻放的物体为研究对象，如图4－6－3在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v0＝0的匀加速运动．据牛顿第二定律有水平方向：Ff＝ma①竖直方向：FN－mg＝0②Ff＝μFN③由①②③式解得a＝5 m/s2.
设经时间t1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式vt＝v0＋at1④解得t1＝2 s，时间t1内物体的位移
物体位移为10 m时，物体的速度与传送带的速度相同，物体在2 s后不受摩擦力，开始做匀速运动．
x2＝v2t2，v2＝10 m/s，而x2＝x－x1＝(16－10) m＝6 m，所以t2＝0.6 s，则传送16 m所需时间为t＝t1＋t2＝2.6 s.【答案】　2.6 s【方法总结】　对物体进行正确的受力分析是解决问题的前提，要注意动态分析物体受力的情况，随速度的变化，物体受力可能发生变化，其运动性质也将随之改变．
1．(2010年玉溪高一检测)如图4－6－4所示，水平地面上放置一个质量为m＝10 kg的物体，在与水平方向成θ＝37°角的斜向右上方的拉力F＝100 N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5.求：5 s末物体的速度大小和5 s内物体的位移．(sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g＝10 m/s2)
解析：以物体为研究对象进行受力分析，由牛顿第二定律得：水平方向：Fcsθ－Ff＝ma①竖直方向：FN＋Fsinθ－mg＝0②Ff＝μFN③联立①②③得：a＝6 m/s2，5 s末的速度为：v＝at＝6×5 m/s＝30 m/s
答案：30 m/s　75 m
如图4－6－5所示，中国选手何雯娜在2008年北京奥运会女子蹦床项目的比赛中摘取金牌，已知何雯娜的体重为49 kg，设她从3.2 m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2 s，离开蹦床后上升的高度为5 m，试求她对蹦床的平均作用力？(g取10 m/s2)
【解析】　当她从3.2 m高处下落到与蹦床接触的过程中做自由落体运动，由运动学公式v2＝2gx得，她接触蹦床时的速度大小为
解得蹦床对她的平均作用力F＝1225 N，方向竖直向上．
【答案】　1225 N　方向竖直向上
【方法总结】　解决此类问题的基本思路是：根据物体的运动情况→确定加速度→确定合力→确定物体的受力．
2．一个蒸气球，质量为200 kg，系一根绳子使它静止不动，且绳子竖直，如图4－6－6所示．当割断绳子后，气球以2 m/s2的加速度匀加速上升，求割断绳子前绳子的拉力为多大？
解析：以气球为研究对象，绳断前，气球静止，故所受重力G、空气浮力F1、绳的拉力F2三力平衡：即G＋F2＝F1①
绳断后，气球在空气浮力F1和重力G的作用下匀加速上升，由牛顿第二定律得：F1－G＝ma②已知a＝2 m/s2所以F1＝G＋ma＝2400 N，F2＝F1－G＝400 N.
在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于物体A，使A、B一起向前运动，如图4－6－7所示，求两物体间的相互作用力为多大．
【思路点拨】　由于两物体相互接触，在水平推力F的作用下做加速度相同的匀加速直线运动，因此可以先将两个物体看做一个整体，求出加速度a，再隔离物体A或B求相互作用力．
【解析】　以A、B为研究对象，对其受力分析如图4－6－8所示，由牛顿第二定律可得：F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a
再以B为研究对象，其受力如图4－6－9所示，由牛顿第二定律可得F1－F2阻＝m2a
3．如图4－6－10所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F，要使物体相对斜面静止，力F应多大？
解析：取物块为研究对象，其受力情况为：重力mg、支持力FN，如图所示，由牛顿第二定律知：x轴方向：FNsinθ＝may轴方向：FNcsθ＝mg则有：mgtanθ＝ma故a＝gtanθ取整体为研究对象，由牛顿第二定律知：F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanθ.
答案：(M＋m)gtanθ