资源简介

(共19张PPT)
用牛顿运动定律解决问题（一）
列车进站
问1：旅客要干嘛？
问2：列车很长，为什么旅客能这么悠闲地站在原地等候？
牛顿第二定律确定了运动和力的关系
物体的受力情况（所受力的合力）
物体的运动情况（速度、位移、时间等）
知识回顾：
受力分析
速度公式 ：v = v0 + at
位移公式：x = v0t +at 2/2
导出公式：v 2－ v02 = 2ax
运动学公式
1. 物体的受力情况如何？
2. 物体所受力的合力如何？
F合y =0； F合x = F－Ff ，方向与拉力 F 方向相同
3. 物体的运动情况中已知哪些量？
已知初速度 v0 和时间 t，要求末速度 vt 和位移 x，还差加速度a。
Ff
F
G
FN
【例1】一个静止在水平面上的物体，质量是 2 kg，在 6.4 N 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 4.2 N。求物体 4 s 末的速度和 4 s 内发生的位移。
4. 如何求加速度？
借助F合 = ma，利用合力来求加速度。
5. 本题的解题思路如何？
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(结合运动分析)求解。
v0=0
vt=？
x=？
t=4s
要求末速度和位移，还差什么量？
解：物体受力如图:
由牛顿第二定律：F－Ff = ma
4 s末的速度
4 s内的位移
Ff
F
G
FN
【例1】一个静止在水平面上的物体，质量是 2 kg，在 6.4 N 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 4.2 N。求物体 4 s 末的速度和 4 s 内发生的位移。
一、从受力确定运动情况
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：先分析物体受力情况求合力，根据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求运动学量。
“从受力确定运动情况”的基本思路
思维导图：
物体运
动情况
加速度
a
物体受
力情况
牛顿第二定律
运动学公式
在某段平直的铁路上，一列以324km/h高速行驶的列车某时刻关闭动力开始匀减速行驶，恰好停在某车站，所受阻力恒为车重的0.1倍。已知该列车总质量为8.0×105kg ，求（1）列车刚开始减速时距离车站多远。
拓展：（2）若列车在该站停留数分钟，随后匀加速驶离车站，经8.1km后恢复到原速324km/h，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小。（假设阻力大小不变）
学以致用
2
G
FN
F阻
v0
a
G
FN
Ff
v0
a
【例2】 一个滑雪的人，质量 m＝75 kg，以v0＝ 2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ ＝30°，在 t ＝5 s的时间内滑下的路程 x＝60 m，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）（g=10m/s2）。
θ
二、从运动情况确定受力
问1. 题目已知什么量，能求出什么量？
问2. 题目待求什么量，还需要怎么办？
答1. 已知初速度、时间和位移，能求出加速度。
根据牛顿第二定律可以算出合外力。
答2. 待求阻力，需要进行受力分析。
【例2】 一个滑雪的人，质量 m＝75 kg，以v0＝ 2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ ＝30°，在 t ＝5 s的时间内滑下的路程 x＝60 m，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）（g=10m/s2）。
θ
F2
F1
θ
mg
F阻
FN
F1 = mgsin θ
根据牛顿第二定律: F1－F阻＝ma
解：由 x = v0t +at 2/2 得
方向沿斜面向上
滑雪的人滑雪时受力如图，将 重力分解得：
二、从运动情况确定受力
方向沿斜面向下
a
ma=75N
“从运动确定受力情况”的基本思路
已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况已知的条件下，求物体所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，根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)。
思维导图：
物体运
动情况
加速度
a
物体受
力情况
牛顿第二定律
运动学公式
一、 从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
动力学的两类基本问题
物体受
力情况
牛顿第
二定律
加速度
a
运动学
公 式
物体运
动情况
加速度 a 是联系运动和力的桥梁
更上一层：
拓展：上题中，如果下坡后立即滑上另一个倾角也为30 的相同的斜坡 ，问滑雪者在此斜坡上最多能上滑多远？（假设两个斜坡平滑连接，滑雪者经过连接处时速度大小不变，空气阻力大小不变）
【例2】 一个滑雪的人，质量 m＝75 kg，以v0＝ 2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ ＝30°，在 t ＝5 s的时间内滑下的路程 x＝60 m，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）（g=10m/s2）。
121/3 40.3m
θ
θ
三、多过程问题分析
1、当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点，如前一过程的末速度是后一过程的初速度、位移关系等。
2、注意：由于不同过程中力发生了变化，加速度也会随之发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，求加速度。
【例3】可爱的企鹅喜欢冰面上玩游戏。如图所示，有一企鹅在倾角为370的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因素，已知g取10m/s2。求
（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；
（2）企鹅在冰面滑动的加速度大小；
（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。
一、 从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
课堂小结
物体受
力情况
牛顿第
二定律
加速度
a
运动学
公 式
物体运
动情况
三、多过程问题分析
找到相邻过程的联系点（速度或位移等）
(1) 确定研究对象（对谁进行分析）；
(2) 分析受力情况或运动情况，画示意图(受力和运动过程)；
(3) 用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；
(4) 用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。
应用牛顿运动定律解题的一般步骤

展开更多......

收起↑