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1、 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:303.5 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用西充县晋城中学：景西充县晋城中学：景 毅毅 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30牛顿运动定律牛顿运动定律知识结构
2、知识结构牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第三定律牛顿第三定律当物体不受外力当物体不受外力或合外力为零时或合外力为零时总保持静止或匀总保持静止或匀速直线运动状态速直线运动状态。物体的加速度与合物体的加速度与合力成正比，与物体力成正比，与物体的质量成反比。的质量成反比。F F合合 =ma=ma两个物体间的作两个物体间的作用力和反作用力用力和反作用力大小相等大小相等,方向相方向相反反,作用在同一直作用在同一直线上线上F=F=F F复习巩固复习巩固 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20
3、:30:302023/4/7 20:30:30牛顿运动定律牛顿运动定律力力物体的运动物体的运动牛顿运动定律确立牛顿运动定律确立了力和运动的关系了力和运动的关系复习巩固复习巩固 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30受力分析受力分析F F合合F F合合=ma=maa a运动情况运动情况1 1、由左向右是已知力求运动状态，可将、由左向右是已知力求运动状态，可将v v、a a、x x、t t中任何一个物理量作为未知量求解中任何一个物理量作为未知量求解2 2、由右向左是已知运动求受力情
4、况，可将、由右向左是已知运动求受力情况，可将F F、a a、m m中任何一个物理量作为未知量求解中任何一个物理量作为未知量求解新课教学新课教学 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30用牛顿运动定律解决两类问题用牛顿运动定律解决两类问题问题问题1 1：已知物体的受力情况：已知物体的受力情况据据F F合合=ma=ma 求得求得a a据据可求得可求得x x、v v0 0、v vt t、t.t.受力分析受力分析F F合合a a运动情况运动情况正交分解正交分解运动规律运动规律F=maF=
5、ma 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30例例1 1、质量为、质量为4kg4kg的物体，以的物体，以2m/s2m/s的速度在水平面上匀速的速度在水平面上匀速前进，如图所示。若物体与水平面间的动摩擦因数是前进，如图所示。若物体与水平面间的动摩擦因数是0.20.2，则水平拉力，则水平拉力F F1 1为多大？若为多大？若F F1 1突然变为突然变为F F=6N=6N，并持续，并持续作用作用2s2s，问：在这，问：在这2s2s内，物体的位移是多大？内，物体的位移是多大？分析：分析：本
6、题属于刚才所讲问题中本题属于刚才所讲问题中的哪一的哪一类类？已知物体的受力情况，求解已知物体的受力情况，求解物体的运动情况。物体的运动情况。vFmGNF1f 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30解：解：对木块，受力分析如图对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:GNF1fxyx x轴方向：轴方向：y y轴方向：轴方向：1又：又：3由由1 1、2 2、3 3式代入数据得：式代入数据得：F F1 1=8 N=8 NN N-G G=
7、0 =0 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30GNF1fxy当当F F1 1突然变成突然变成F F1 1后后x x轴方向：轴方向：m/s2 2式中式中 “-”号表示加速度方向与号表示加速度方向与x x轴正轴正方向相反，表明物体在做匀减速运动。方向相反，表明物体在做匀减速运动。物体做减速运动持续的时间为：物体做减速运动持续的时间为：=4s 2s=3m 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:30202
8、3/4/7 20:30:30第一类：由受力情况求运动情况第一类：由受力情况求运动情况解题步骤：解题步骤：4.4.利用运动学公式确定物体的运动情况。利用运动学公式确定物体的运动情况。1.1.确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受确定研究对象，并对物体进行受力分析，画出物体的受力图，弄清题目的物理情景。力图，弄清题目的物理情景。2.2.求出合力求出合力3.3.利用牛顿第二定律求出物体的加速度。利用牛顿第二定律求出物体的加速度。创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30练习练习
9、1 1 一木箱质量为一木箱质量为m m，与水平地面间的动摩擦因数为，与水平地面间的动摩擦因数为，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 F推木箱，求经过推木箱，求经过t t秒时木箱的速度。秒时木箱的速度。vGNfxy 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30GNfxy解：解：对木块，受力分析如图对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：x轴方向上轴方向上y轴方向上轴方向上解得：解得：物体由静止开始匀加速
10、运动，则有物体由静止开始匀加速运动，则有v vt t=at=at=F滑动摩擦力滑动摩擦力f=f=N N 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:302023/4/7 20:30:30问题问题2 2：已知物体的运动情况：已知物体的运动情况求求a a据据F=maF=ma 求得物体的受力情况。求得物体的受力情况。据据受力情况受力情况F F合合a a运动情况运动情况正交分解正交分解运动规律运动规律F=maF=ma 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:
11、30:302023/4/7 20:30:30例例2 2、一个滑雪的人，质量、一个滑雪的人，质量m=75m=75，以，以v v0 0=2m/s=2m/s的初速度沿的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角山坡匀加速滑下，山坡的倾角=30=300 0,在在5 5秒内滑下的路程秒内滑下的路程s=60ms=60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气的，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气的阻力）。阻力）。分析：分析：本题属于刚才所讲问题中本题属于刚才所讲问题中的哪一的哪一类类？已知物体的运动情况，已知物体的运动情况，求解物体的受力情况。求解物体的受力情况。v 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生
12、梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:312023/4/7 20:30:31解：解：滑雪人受到滑雪人受到3 3个力作用，如图所示。个力作用，如图所示。GNf建立如图的直角坐标系建立如图的直角坐标系.把重力把重力G G沿沿x x轴轴和和y y轴的方向分解。轴的方向分解。x由运动学公式由运动学公式得：得：=4m/s=4m/s2 2 x x轴方向：轴方向：由由1 1、2 2式得：式得：=75N=75Ny 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:312023/4/7 20:30:31
13、解题步骤：解题步骤：2.2.根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。出加速度。4.4.结合物体受力分析求出所要求的力。结合物体受力分析求出所要求的力。1.1.对物体进行受力分析并建立题目中的物理情景对物体进行受力分析并建立题目中的物理情景3.3.根据牛顿第二定律求出合力。根据牛顿第二定律求出合力。第二类：由运动情况求受力情况第二类：由运动情况求受力情况 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:312023/4/7 20:30:31练习练习2 2：如图所示，质量如图所示
14、，质量m=2kgm=2kg的物体静止在光滑的水的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角平地面上，现对物体施加与水平方向夹角37370 0的斜的斜向上的拉力向上的拉力F F作用，使物体向右做匀加速直线运动。第作用，使物体向右做匀加速直线运动。第5s5s末的速度为末的速度为20m/s,20m/s,求拉力求拉力F F的大小。的大小。（g=10m/sg=10m/s2 2 sin37 sin37o o=0.6,cos37=0.6,cos37o o=0.8=0.8）F 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:31
15、2023/4/7 20:30:31F解：解：设向右为正方向，以物体为研设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受究对象，物体受3 3个力，受力示意图个力，受力示意图如图所示如图所示 GN由由得：得：水平方向有：水平方向有：得：得：创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:312023/4/7 20:30:31牛牛顿顿运运动动定定律律的的应应用用求解两类求解两类问题问题1.1.已知受力情况，求运动情况已知受力情况，求运动情况2.2.已知运动情况，求受力情况已知运动情况，求受力情况分析方法：分析方法：受力受力分析分析F F合合F合合=maa a运动运动情况情况 创学校品牌创学校品牌 圆学生梦想圆学生梦想 3.5 牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用2023/4/7 20:30:312023/4/7 20:30:31