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1、一、牛顿一、牛顿(ni dn)第二定律第二定律 1、内容：、内容： 物体加速度的大小物体加速度的大小(dxio)跟作用力成正比跟作用力成正比,跟跟物体的质量成反比物体的质量成反比; 加速度的方向跟作用力的方向加速度的方向跟作用力的方向相同。相同。复习复习(fx)：2、公式、公式: F=ma注意注意：（1）同时性）同时性 （2）同向性）同向性第1页/共25页第一页，共26页。二、运动学公式二、运动学公式(gngsh)速度速度(sd)(sd)公式公式 ：v = v = vo+atvo+at位移位移(wiy)(wiy)公式：公式：x= vot +at2 x= vot +at2 /2/2导出公式：导出
2、公式：v v 2 2 v vo o 2 2 =2ax =2ax第2页/共25页第二页，共26页。例例1.一个静止在水平面上的物体，质量是一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体。求物体4s末的速度末的速度(sd)和和4s内发生内发生的位移。的位移。问题问题(wnt)：1.物体物体(wt)的受力情况如的受力情况如何？何？受力分析如图示：受力分析如图示：GFNf2.物体所受的合力如何？物体所受的合力如何？竖直方向：竖直方向：合力为零，加速度为
3、零。合力为零，加速度为零。水平方向：水平方向：大小：大小：F合合=Ff；方向与拉力；方向与拉力F方向相同方向相同3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？还差什么量？已知初速度已知初速度VO和时间和时间t，要求，要求末速度末速度Vt和位移和位移,还差加速还差加速度度a。 =O t=4s t=? =? 第3页/共25页第三页，共26页。解：物体受力如图由图知：F合=Ff=ma a= 2/1 . 122 . 44 . 6smmfFsmatvvt/4 . 441 . 100mattvs8 . 841 . 121212204s末的速度末
4、的速度4s内的位移内的位移GFNfO4.如何如何(rh)求加速求加速度？度？借助于牛顿借助于牛顿(ni dn)第二定律第二定律F合合=ma，利用合力来求加，利用合力来求加速度。速度。5.本题的解题本题的解题(ji t)思路如思路如何？何？先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。最后用运动学公式求解。第4页/共25页第四页，共26页。例例1.一个静止在水平地面上的物体一个静止在水平地面上的物体,质量是质量是2Kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面的水平拉力作用下沿水平地面向右运动向右运动(yndng)。物体与地面
5、间的摩擦力是。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在。求物体在4s末的速度和末的速度和4s内内发生的位移。发生的位移。思考思考: 如果物体与地面的动摩擦因数为如果物体与地面的动摩擦因数为0.2，其他条件，其他条件不变。其结果不变。其结果(ji gu)如何？如何？GFNfO第5页/共25页第五页，共26页。一、一、 从受力确定运动从受力确定运动(yndng)情况情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是：先分析(fnx)物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量
6、)。 第6页/共25页第六页，共26页。练习：一木箱质量为练习：一木箱质量为m，与水平地面间的动，与水平地面间的动摩擦因数为摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成，现用斜向右下方与水平方向成角的力角的力F推木箱，求经过推木箱，求经过(jnggu)ts时木箱时木箱的速度。的速度。水平 方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma竖直方向：N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+atGFNfF1=FCosF2=FSinGFNfF1=FCosF2=FSin建立建立(jinl)直角直角坐标系坐标系XYX方向：F合=F1-f=Fcos -f=maY方向：N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V
7、0+at第7页/共25页第七页，共26页。解题解题(ji t)过程过程解解:对物体对物体(wt),受力分析如图受力分析如图.建立如图所示坐建立如图所示坐标系标系.根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律.得得F合合=F- f=ma,得得a=(6.4-4.2)/2= 1.1m/ s2由由v=at，得，得vt=1.14m/s=4.4m/s由由X=at2，得，得 x= 1.142=8.8m2121NGFf第8页/共25页第八页，共26页。思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再，再利用利用(lyng)牛顿第二定律牛顿第二定律F合合=ma求滑雪人受到的阻求滑雪人受
8、到的阻力。力。解：第一步求a因为(yn wi)V0=2m/s，x=60m，t=5s据公式求得a = 4m/s2例例2.一个滑雪的人，质量一个滑雪的人，质量m = 75Kg，以，以v0 = 2m/s的初的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角= 30o，在，在 t = 5s的时间内滑下的路程的时间内滑下的路程(lchng)x = 60m，求滑雪人，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。2021attV第9页/共25页第九页，共26页。人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力(zl)要对人进行受力分析画受力图，
9、要对人进行受力分析画受力图，第10页/共25页第十页，共26页。第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要对人进行受力分析要对人进行受力分析(fnx)画受画受力图力图所以：所以：F合合=ma=300Nx轴方向：轴方向：F合合=G1f y轴方向：轴方向：NG2=0滑雪滑雪(hu xu)人所受的人所受的阻力阻力 f=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5NyxGG1G2Nf)30 第11页/共25页第十一页，共26页。解：解： 根据运动学公式：根据运动学公式：x xv0tv0t at2 at2 得：得： 代入已知量得：代入已知量得：a a4m/s24m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系，对人进
10、行受力分析，建立坐标系， 根据牛顿第二根据牛顿第二(d r)(d r)定律定律F Fmama，得：，得： mgsin mgsinF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入数值得：代入数值得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力是即：滑雪人受到的阻力是67.5N67.5N。12a a2（xv0t）t2第12页/共25页第十二页，共26页。二、从运动二、从运动(yndng)(yndng)情况确定受力情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者(huzh)相关物理量（如动摩擦因数等）
11、。 处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 第13页/共25页第十三页，共26页。上题中如果忽略空气阻力作用，求滑雪上题中如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦板与雪面间动摩擦(mc)因数多大因数多大?如果如果(rgu)坡长只有坡长只有60m，下端是水平雪，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？面，滑雪者在水平面上还能滑多远？如果下坡后立即如果下坡后立即(lj)滑上一个滑上一个300的斜坡的斜坡 。请问滑雪者最高能上升多高？请问滑雪者最高能上升多高？更上一层更上一层：第14页/共25页
12、第十四页，共26页。一、 从受力确定(qudng)运动情况二、从运动(yndng)情况确定受力 动力学的两类基本(jbn)问题第15页/共25页第十五页，共26页。加速度加速度a是联系是联系(linx)力和运动的桥梁力和运动的桥梁 牛顿第二定律公式牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式和运动学公式(匀匀变速直线运动公式变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等等)中，均包含有一个共同的物理量中，均包含有一个共同的物理量加加速度速度a。 由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及
13、其速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化变化(binhu)；反过来，由物体的运动状态及其变；反过来，由物体的运动状态及其变化化(binhu)，用运动学公式可求加速度，再由牛顿，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。决问题的关键。 第16页/共25页第十六
14、页，共26页。 从受力确定运动从受力确定运动从运动确定受力从运动确定受力 1.基本思路基本思路:加速度加速度a是联系力和运动是联系力和运动(yndng)的桥梁的桥梁所求量所求量所求量所求量动力学问题(wnt)的求解 第17页/共25页第十七页，共26页。2.解题解题(ji t)步骤：步骤： (1)确定研究对象；确定研究对象；(2)分析受力情况和运动情况，画示意分析受力情况和运动情况，画示意 图图(受力和运动过程受力和运动过程(guchng)；(3)用牛顿第二定律或运动学公式用牛顿第二定律或运动学公式 求加求加 速度；速度； (4)用运动学公式或牛顿第二定律用运动学公式或牛顿第二定律 求所求所
15、求量。求量。第18页/共25页第十八页，共26页。F第19页/共25页第十九页，共26页。第20页/共25页第二十页，共26页。第21页/共25页第二十一页，共26页。练习练习(linx)： 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种做各种( zhn)( zhn)空中动作的运动项目，一个质量为空中动作的运动项目，一个质量为60kg60kg的运动员，从离水平网面的运动员，从离水平网面3.23.2高处自由下落，着高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.05.0高处。已知运高处。已知运动员与网接触的时间为动员
16、与网接触的时间为1.21.2，若把在这段时间内网对，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g g取取10m/s210m/s2）。）。F = 1.5F = 1.5103N103N第22页/共25页第二十二页，共26页。 质量为质量为20kg的物体若用的物体若用20N的水平力牵引它，刚好的水平力牵引它，刚好(gngho)能在水平面上匀速前进。求：能在水平面上匀速前进。求：（1）若改用）若改用50N拉力沿与水平方向成拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它，的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进使物体由静止出发在水平面上前
17、进2.3m时，它的速度多大？时，它的速度多大？（2）在前进）在前进2.3m时撤去拉力，又经过时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？钟，物体的速度多大？（3）物体总共通过多大位移？（）物体总共通过多大位移？（g取取10m/s2）（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m练习练习(linx)：第23页/共25页第二十三页，共26页。第24页/共25页第二十四页，共26页。感谢您的观看(gunkn)！第25页/共25页第二十五页，共26页。NoImage内容(nirng)总结一、牛顿第二(d r)定律。第2页/共25页。合力为零，加速度为零。大小：F合=Ff。方向与拉力F方向相同。已知初速度VO和时间t，要求末速度Vt和位移,还差加速度a。解:对物体,受力分析如图.建立如图所示坐标系.。x= 1.142=8.8m。可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。(2)分析受力情况和运动情况，画示意。（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大。第24页/共25页第二十六页，共26页。