物理必修16 用牛顿定律解决问题（一）课文ppt课件

这是一份物理必修16 用牛顿定律解决问题（一）课文ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了受力情况，受力分析画受力图，处理受力图求合力，Fma，运动学规律，初始条件，※解题思路，由牛顿第二定律得，由①②③得，则根据运动学公式等内容，欢迎下载使用。
※牛顿第二定律的两类基本问题1、已知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。
运动情况（s v t a)
例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4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
解：物体的受力如图所示：
由图知：F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N
例2：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）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？
解：加速阶段：物体m受力如图，建立图示直角坐标系
把F分解为F1、F2（如图）
则：F1=Fsin370=3N,F2=Fcs300=4N
又 f1=μN1 ③
减速阶段：物体m受力如图，以运动方向为正方向
由牛顿第二定律得：-f2=μmg=ma2故 a2 =-μg=-0.2×10m/s2=-2m/s2
又v=a1t1=0.3×4m/s=1.2m/s，vt=0
由运动学公式vt2-v02=2as2，得：
※应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究对象和研究过程2、画图分析研究对象的受力和运动情况；（画图很重要，要养成习惯）3、进行必要的力的合成和分解,并注意选定正方向4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；5、对解的合理性进行讨论
例3:一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。
解：对人进行受力分析画受力图，如下
因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿钭面向下方向为正
求得a = 4m/s2
再由牛顿第二定律可得：
例4：质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。
解：火车的运动情况和受力情况如图所示
加速阶段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,s1=225m
减速阶段：以运动方向为正方向 v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0故
由牛顿第二定律得：-f=ma2故阻力大小f= -ma2= -105×(-0.9)N=9×104N
因此牵引力F=f+ma1=（9×104+5×104）N=1.4×105N
求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映的是---加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。
例5、木块质量为8kg，放在水平地面上，在2N的水平恒力作用下从静止开始运动，经5s，位移为2.5m。求（1）木块运动的加速度（2）摩擦力的大小（3）若拉力作用10s后撤去，木块还能滑行多远？
例6.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