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牛顿第二定律应用.ppt1


课题: 课题:

牛顿第二定律的应用 (1) )
(已知物体的运动情况求解物体 受力的情况)

例题1、以15m/s的速度行驶的汽车,在关 以 m s的速度行驶的汽车, 闭发动机后, 闭发动机后,经10s停了下来,汽车的质 s停了下来, 求汽车所受的阻力。 量是 4.0 × 103 Kg,求汽车所受的阻力。

运动示意图如图所示
v0

a
X

解:汽车的运动过程是匀减速直线运动
则由: 则由:
vt ? v0 0 ? 15 a= = = ?1.5(m s 2 ) t 10

对汽车受力分析: 有:FN=mg Ff=ma

FN

Ff
mg

即: = 4 ×103 × (?1.5) = ?6 ×103 ( N ) Ff

其中负号表示力的方向与汽车前进的方向相反

由匀变速直线运动公式得: 由匀变速直线运动公式得:

vt = v0 + at 1 2 s = v0 + at 2 2 2 2as = vt ? v0
加速度a 加速度a

从公式中可由v 、 、 、 等物理量求出加速度a 等物理量求出加速度 从公式中可由 0、vt、t、s等物理量求出加速度

由牛顿第二定律得:

加速度a 加速度a

合力F合 合力F

物体受力

已知运动情况求解受力情况 已知运动情况求解受力情况 运动情况求解受力 应用牛顿第二定律解题的思路 vt=v0+at s= v0 t+at2/2

a

F合

确定物体的 受 力 情 况

vt2-v02=2as

一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下, 例 题 2 、 一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下 , 山坡 的倾角是30 30° 从静止开始5 内下滑了31 25米 31. 的倾角是30°,从静止开始5s内下滑了31.25米,求 滑雪板与雪地的动摩擦因数μ 滑雪板与雪地的动摩擦因数μ?

解:运动员做的是初速度为零的匀加速直线运动

1 2 2s 2 × 31 .25 2 由 s= at 得: a = 2 = = 2 . 5( m s ) 2 t 25
对物体受力分析:
FN y

a
F1 x

f

θ

F2 mg

将mg分解: mg分解: 分解

沿斜面方向

F1=mgsinθ θ

① ② ③ ④ ⑤

垂直斜面方向 F2= mgcosθ θ 列 方 程: 垂直斜面方向: 垂直斜面方向 在沿着斜面方向: 在沿着斜面方向: 又因为有: 又因为有: FN- F2=0 F1-f=ma f=?FN

解得: a= g(sinθ-μcosθ) = ( θ θ
g sin θ ? a 10 × 0.5 ? 2.5 3 = = ?= g cos θ 6 10 × 3 2

学以致用: 学以致用:
质量为2Kg的物体从高处下落, 质量为 g的物体从高处下落,经过某一 位置时的速度是5m s,再经2s s,再经 位置时的速度是 m/s,再经 s测得的速 度为23.4m/s,求空气的平均阻力。(g=10 s,求空气的平均阻力 度为 m s,求空气的平均阻力。 m/s2) s

v0

物体的运动示意图如图所示:
由 vt ? v0 = at得a = vt ? v0 = 23.4 ? 5 = 9.2(m s 2 )
t 2

对物体受力分析:
t
F
由 mg-F=ma 得 F=mg-ma
a

vt
mg

=1.6(N)

小结: 应用牛顿运动定律(由运动求力) 应用牛顿运动定律(由运动求力) 解题步骤: 解题步骤:
1、分析物体的运动情况求出加速度; 、分析物体的运动情况求出加速度; 2、分析物体的受力情况; 、分析物体的受力情况; 3、不沿加速度方向的力分解为沿加速度方向 、 的分力和垂直加速度方向的分力; 的分力和垂直加速度方向的分力 4、应用运动学的相应公式及F合=ma列方程 、应用运动学的相应公式及 列方程; 列方程 5、求解。 、求解。


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