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1、思考光滑水平桌面上有一个静止的物体,质量是2Kg,在10N的水平恒力作用下开始运动,5S末的速度是多大?5S内通过的位移是多少?第1页/共26页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。受力情况受力分析,画受力图处理受力图,求合力aF=ma运动情况(s v t a)运动学规律初始条件 解题思路:第2页/共26页例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。第3页/共26页解:物体的受力如图所示:4s内的位移FNGfa(正)由图知:
2、F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N由牛顿第二定律:4s末的速度由运动学公式:第4页/共26页例2:一个滑雪的人,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=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)。第5页/共26页解:对人进行受力分析画受力图,如下因为:V0=2m/s,x=60m,t=5s取沿斜面向下方向为正 G2G1mgNf求得a=4m/s2再由牛顿第二定律可得:第6页/共26页【课堂训练】1.在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30km/h.再一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,量的这辆卡车
3、紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6m.经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为0.7,请判断该车是否超速?第7页/共26页2.质量为40kg的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16 m/s,求物体受到的阻力是多少?第8页/共26页3.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=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?F【课堂训练】第9页/共26页解:加
4、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=Fcos300=4NN1Gf1FF1F2xy由牛顿第二定律,得:水平方向:F2-f1=ma1 竖直方向:F1+N1-G=0 又 f1=N1 由得:第10页/共26页减速阶段: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=mg=ma2故 a2=-g=-0.210m/s2=-2m/s2GN2f2aV(正)又v=a1t1=0.34m/s=1.2m/s,vt=0由运动学公式vt2-v02=2as2,得:物体的滑行距离第11页/共26页4.质量为100t的机车从停车场出发,经225
5、m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。第12页/共26页解: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,x1=225mx1=225mV0=0 x2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正)加速运动a减速运动V(正)由运动学公式:第13页/共26页由牛顿第二定律得:减速阶段:以运动方向为正方向v2=54km/h=15m/s,x2=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=9104N因
6、此牵引力F=f+ma1=(9104+5104)N=1.4105N第14页/共26页例3、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时,电梯以3m/s2的加速度匀减速下降,求这时他对电梯地板的压力。(g=10m/s2)vaFmg第15页/共26页vaFmgmaFmg解:人向下做匀减速直线运动,加速度方向向上。根据牛顿第二定律得:F 910N根据牛顿第三定律,人对地板的压力大小也等于910N,方向竖直向下。G第16页/共26页超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。1、超重第17页/共26页例4、在升降机中测人的体重,已知人的质量为40kg
7、若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降,台秤的示数是多少?若升降机自由下落,台秤的示数又是多少?vaFmg第18页/共26页解:当升降机匀加速下降时,根据牛顿第二定律可知:mg F ma F mg ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。当a1=2.5m/s2,F1=300N当自由下落时,a2=g,F2=0NvaFmg G第19页/共26页物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。2、失重第20页/共26页物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的情况称为完全失重现象。3、完全失重第21页/共26页太空中的失重环境人造地球卫星、宇
8、宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后,其中的人和物都将处于完全失重状态物体将飘在空中;液滴成绝对的球形,宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别;食物要做成块状或牙膏似的糊状,以免食物的碎渣“漂浮”在空中,进入宇航员的眼睛、鼻孔空间站中的宇航员第22页/共26页例3.下列四个实验中,不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是()A.用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量C.用温度计测舱内的温度D.用水银气压计测舱内气体的压强ABD第23页/共26页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。运动学基本公式物体的运动情况物体的受力情况牛顿第二定律加速度课堂小结第24页/共26页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 课堂小结第25页/共26页谢谢您的观看!第26页/共26页