(
课件网) 第六节 用牛顿运动定律解决问题（1） 神舟九号与天宫一号交会对接 1. 科技工作者能准确地控制火箭的变轨、飞船的对接、预测卫星的着落点，他们依靠什么来控制物体的运动？ 2. 利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题？ 一、匀变速直线运动规律 速度公式 ：v = v0 + at 位移公式：x = v0t +at 2/2 导出公式：v 2－ v02 = 2ax 复习回顾 不受力 物体 静止或匀速直线运动 a = 0 受力 F合 =0 静止或匀速直线运动 a = 0 F合 ≠0 运动状态发生改变 a ≠ 0 二、牛顿第一定律 三、牛顿第二定律 F = ma 力产生加速度，a 是联系力和运动的桥梁 四、牛顿第三定律 F = ─F′ 提供受力分析的方法 1. 物体的受力情况如何？ 2. 物体所受的合力如何？ Fy =0； Fx = 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？要求末速度和位移，还差什么量？ 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 一、从受力确定运动情况 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。 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 4. 如何求加速度？ 借助于牛顿第二定律 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，最后用运动学公式求解。 Ff F G FN 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 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，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)。 “从受力确定运动情况”的基本思路 解：木箱受力如图，将 F 正交分解，则： 例1. 一木箱质量为 m = 10 kg，与水平地面间的动摩擦因数为 μ = 0.2，现用斜向右下方 F = 100 N 的力推木箱，使木箱在水平面上做匀加速运动。F 与水平方向成 θ = 37°角，求经过 t = 5 s时木箱的速度。 FN mg Ff F θ F1 F2 F2 = Fsin θ F1 = Fcos θ Ff ＝ μFN 联立解得： 竖直方向：FN (F2 +mg) = 0 水平方向：F1 Ff= ma v ＝at 代入数据可得：v ＝24 m/s 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，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。 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 a ＝ t2 2( x －v0t ) 方向沿斜面向上 滑雪的人滑雪时受力如图，将 重力分解得： 代入数据可得： F阻＝67.5 N 二、从运动情况确定受力 得 F阻＝ t2 2m( x －v0t ) 本题属于那类力学问题？人共受几个力的作用？各力方向如何？它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是己知的？待求力是谁？物体所受的合力沿什么方向？ 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 “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(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)。 (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 ... ...
