牛顿运动定律的应用.ppt

第六节牛顿运动定律的应用制作人:李剑武制作时间:2005年11月17日动力学问题的分类:(1)是已知物体的受力情况分析运动情况;(2)是已知运动情况分析受力情况。程序如图所示:受力分析合外力F加速度运动情况动力学第一类基本问题动力学第二类基本问题解题思路首先要对所确定的研究对象作出受力情况和运动情况分析,把题中所给的物理情景弄清楚,然后由牛顿第二定律,通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”,结合运动学公式进行求解。这是用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。实战演练(一)解:取水平向右为正方向,则合力为F合=F–Fµ=–=:一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,,沿水平地面向右运动,,求物体在4S末的速度和4S内发生的位移。GFNFµF由牛顿第二定律F=ma,可求出加速度由运动学公式就可以求出4s末的速度vt和4s内发生的位移S由上例可知,应用牛顿运动定律可以来解决:已知物体的受力情况,求物体的运动情况的一大类问题,解题的一般思路可以表述为:教师小结研究对象受力情况受力分析力的合成或分解合力FF=maa运动学公式运动情况(vst)即由研究对象的受力分析入手,求得它运动的加速度,(一)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速V0=108km/h,假设前方的车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(既反应时间)t=,,该高速公路上汽车间的距离S至少应为多少?(取重力加速度g=10m/s2)ABS1S2V0Ff解:设反应的时间内通过的位移为S1,:V0=108km/h=30m/s,t=,Ff=,g=10m/s2求S=S1+S2=?由S=vt得取初速度方向为正向,再由牛顿第二定律:F合=ma得a=F合/m=Ff/m=–=–=–4m/s2CFf静止由公式:得:)实战演练(二)已知物体运动情况求受力情况:一个滑雪的人,质量m=75kg,以Vo=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角=30O,在t=5s的时间内滑下的路程S=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦和空气阻力).GF2F1xy解:已知由公式可求得滑雪人的加速度滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律G1G2教师小结由上例分析可知,应用牛顿运动定律也可以解决已知物体的运动情况,:运动学公式a运动情况(vst)F=maF受力情况受力分析所求力巩固练桌面向右做直线运动,,/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数μ=,=)解:物体的受力分析如图所示:已知V0=,Vt=,S=,µ=,由运动学公式两式联立消去FN,即解之得F=,仍以向右为x轴正方向,可得出FFf本节总结经过本节的学习,我们知道应用牛顿运动定律可以解决这样两类问题:1)已知物体受力情况求运动情况2)已知物体运动情况,确定其受力情况而解决这两类问题的思路是互逆的,可简单表示为:受力分析力的合成与分解合力FF=maa运动学公式运动情况(vst)从左向右为第一类,从右向左为第二类,在这两类问题中,不管求解哪类问题都必须求得a,所以我们说:加速度是受力情况和运动情况之间的桥梁.