用牛顿运动定律解决问题(一)

4.6用牛顿定律解决问题（一）20a21ttvxmaFatv0v一、匀变速直线运动规律速度公式：v=vo+at位移公式：导出公式：v2－vo2=2ax温故知新20a21ttvx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=0F合≠0运动状态发生改变a≠0二、牛顿第一定律告诉我们：三、牛顿第二定律F=ma联系运动学和力学的桥梁四、牛顿第三定律F=-F`提供受力分析的方法动力学分析a受力情况运动情况第一类第二类一、从受力确定运动情况例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6N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4N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。受力分析GFF支fO解：物体受力如图由图知：F合=F－f=ma2/1246smmfFsmatvv/44100mattvs84121212204s末的速度4s内的位移a=例5.一个滑雪的人，质量m=70Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=4s的时间内滑下的路程x=40m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。二、从运动情况确定受力解:由x＝v0t+½*at2得：a＝4m/s2由F合＝ma，得：mgsinθ－f＝maf＝mgsinθ－maf＝(70*10*1/2-70*4)N＝70N即：滑雪人受到的阻力是70N。分析：已知物体做加速运动，由动力学公式求取加速度，在据牛二律求合力，最后受力分析GF支f开始输入研究对象知道物体运动情况v=v0+atx=v0t+1/2at2求aF合=ma输出力是否知道物体受力情况否是a=F合/mv=v0+atx=v0t+1/2at2输出v，x结束总结知识拓展提升例1阅读教材77页科学漫步材料，完成下面的问题在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，他们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为，若用水平推力F作用于物体A，使A、B一起向前运动，如图所示，求两物体间的相互作用力为多大？BAF分析：把A、B作为一个整体，做受力分析可求得他们的加速度a单独对B做受力分析,可求B的合力，即能得到所求F1。（m1+m2）gFNFfFm2gFN’F2fF1解：对整体运用牛顿顿第二定律可得：ammgmmF)()(2121gmmF21aamFFf221所以根据B的受力情况，应使用牛二律可得：①②则A、B间的作用力为：2121mmmFF在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动．如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，斜坡倾角θ＝37°.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)知识拓展提升例2(1)若人和滑块的总质量为m＝60kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小．(2)若由于受到场地的限制，A点到C点的水平距离为S＝50m，为确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对高度h应有怎样的要求？GFNxyX方向：mgsinθ－f＝F合Y方向:FN=mgcosθf解析：(1)在斜坡上下滑时，由牛顿第二定律得：mgsinθ－Ff＝ma①FN－mgcosθ＝0②Ff＝μFN③解①②③得：a＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s2(2)设斜坡倾角为θ，斜坡的最大高度为h，滑至底端时的速度为v，由运动学公式可知：v2＝2ahsinθ④沿BC段前进时的加速度a′＝μmg/m＝μg⑤沿BC段滑行的距离L＝v2/2a′⑥为确保安全要求，则L＋hcotθ≤x⑦联立④⑤⑥⑦解得h≤25m，故斜坡的高度不能超过25m.作业一、《创新课堂》《课后作业》三、教材87页练习3坐在作业本上