第四章6用牛顿运动定律解决问题(一).ppt

(2)力F作用过程，设加速度为a1，由v－t图象可知 a1＝1 m/s2，方向与运动方向相同 由牛顿第二定律得F－Ff＝ma1 ④ 由③④代入数据得F＝6 N. 答案　(1)0.2　(2)6 N 5．民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m，构成斜面的气囊长度为5.0 m．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2)，则 (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？ (2)乘客下滑过程中受力分析如右图所示． 沿x方向有mgsin θ－Ff＝ma， 沿y方向有FN－mgcos θ＝0， 又Ff＝μFN， 答案　(1)2.5 m/s2　(2)0.92 * 深层互动探究 金榜冲关必备 达标对点演练 基础知识研读 6 用牛顿运动定律解决问题(一) 1．知道应用牛顿运动定律解答的两类基本问题． 2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法． 3．进一步学习分析物体的受力情况，能结合物体的运动情况进行受力分析． 4．会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题. 1．牛顿第二定律确定了______和____的关系，使我们能够把物体的运动情况与____________联系起来． 2．牛顿第二定律表达式：__________． 牛顿第二定律的意义 运动 力 受力的情况 F＝ma 1．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为 (　　)． A．40 m B．20 m C．10 m D．5 m 答案　B 1．根据受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由______________求出物体的________，再通过__________确定物体的运动情况． 2．根据运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据____________求出物体的________，再根据______________就可以确定物体所受的力． 特别提醒　无论哪类问题，求加速度a是关键，求加速度a时可利用牛顿第二定律或运动学公式． 两类动力学问题 牛顿第二定律 加速度 运动规律 运动学公式 加速度 牛顿第二定律 2.如图4－6－1所示，表示某小球所受的合力与时间的关系图象，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定 (　　)． 图4－6－1 A．小球向前运动，再返回停止 B．小球向前运动再返回不会停止 C．小球始终向前运动 D．小球向前运动一段时间后停止 解析　由F－t图象知：第1 s，F向前；第2 s，F向后．以后重复该变化，所以小球先加速1 s，再减速1 s，2 s末刚好速度减为零，以后重复该过程，所以小球始终向前运动．故正确答案为C. 答案　C 1．已知物体的受力情况，分析确定物体的运动情况． 知道物体的受力情况，用牛顿第二定律求出物体的加速度，再结合物体运动的初始条件，应用运动学公式，可以求出物体的运动情况——任意时刻的位移和速度． 动力学的两类基本问题 2．已知物体的运动情况，分析求出物体所受的未知力情况． 知道物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿定律推断或求出物体受到的合外力，从而得到需求的动力学物理量，如力、质量、动摩擦因数等． 3．由以上两类问题的分析可知：加速度是由动力学过渡到运动学或由运动学过渡到动力学必经的桥梁． 两类问题的解题思路如下： 【典例1】 总质量为m＝75 kg的滑雪者以初速度v0＝8 m/s沿倾角为θ＝37°的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，假设斜面足够长．sin 37°＝0.6.g取10 m/s2不计空气阻力．试求： (1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离． (2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小． 规范解答 (1)上滑过程中，对人进行受力分析，如右图所示，滑雪者受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff作用，设滑雪者的加速度为a1.根据牛顿第二定律有： mgsin θ＋Ff＝ma1，a1方向沿斜面向下． 　 在垂直于斜面方向有：FN＝mgcos θ 又摩擦力Ff＝μFN 由以上各式解得：a1＝g(sin θ＋μcos θ)＝8 m/s2 (2)滑雪者沿斜面下滑时，对人受力分析如右图所示，滑雪者受到斜面的摩擦力沿斜面向上，设加速度大小