1、牛顿运动定律的案例分析牛顿运动定律的案例分析执教教师：XXX1动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题(1)_：在受力情况已：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知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的运动物体的运动_处理这类问题的基本思处理这类问题的基本思路是：先求出几个力的路是：先求出几个力的_，由牛顿第二定律，由牛顿第二定律(Fma)求出求出a，再由运动学有关公式求出，再由运动学有关公式求出_等至于牛顿第二定律中合力的求法等至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成法则或用正交分解法可用力的合成法则或用正交分解法已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况的物理量
2、的物理量合力合力速度速度、位移、位移(2)_：在运动情：在运动情况已知的条件下，要求判断出物体况已知的条件下，要求判断出物体_的情的情况其解题思路一般是：已知加速度或根据运况其解题思路一般是：已知加速度或根据运动学规律求出动学规律求出_，再由牛顿第二定律求，再由牛顿第二定律求出合力来，从而确定出合力来，从而确定_已知运动情况求物体受力情况已知运动情况求物体受力情况受力受力加速度加速度受力情况受力情况2求解两类动力学基本问题的示意图求解两类动力学基本问题的示意图从上表可以看出，从上表可以看出，_这个物理量将物体的这个物理量将物体的受力情况和运动情况联系起来受力情况和运动情况联系起来加速度加速度一
3、、应用牛顿第二定律的两种常用方法一、应用牛顿第二定律的两种常用方法 要点梳理要点梳理(1)合成法合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向特别是两个力互相的合外力方向就是加速度方向特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单垂直或相等时，应用力的合成法比较简单(2)分解法分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题通常是分解力，但在有些情况用正交分解法解题通
4、常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单下分解加速度更简单分解力：一般将物体受到的各个力沿加速度方向分解力：一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则：和垂直于加速度方向分解，则：F合合xma(沿加速度沿加速度方向方向)，F合合y0(垂直于加速度方向垂直于加速度方向)分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这分解加速度：当物体受到的力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二定律列方程求解，有时更简单定律列方程求解，有时更简单 二、解答连接体问题常用的方法二、解答连接体问题常用的方法 要点梳理要点梳理利用牛顿第二
5、定律处理连接体问题时常用的方法是整利用牛顿第二定律处理连接体问题时常用的方法是整体法与隔离法体法与隔离法(1)整体法：当系统中各物体的加速度相同时，我们可整体法：当系统中各物体的加速度相同时，我们可以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质以把系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力量等于各物体的质量之和，当整体受到的外力F已知已知时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理时，可用牛顿第二定律求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法叫做整体法问题的思维方法叫做整体法(2)隔离法：从研究的方便出发，当求系统内物体间相隔离法：从研究的方便出发，当求
6、系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中互作用的内力时，常把某个物体从系统中“隔离隔离”出出来，进行受力分析，依据牛顿第二定律列方程，这种来，进行受力分析，依据牛顿第二定律列方程，这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法处理连接体问题的思维方法叫做隔离法【答案答案】(1)0.25(2)0.84 kg/s【方法总结方法总结】解决两类动力学问题的基本思路：解决两类动力学问题的基本思路：【解析解析】这个题目是根据运动情况求解汽车所这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力，研究对象，汽车受的阻力，研究对象，汽车m1.0103 kg.运动运动情况，匀减速运动至停止情况，匀减速运动至停止v0，s1
7、2.5 m初初始条件始条件v010 m/s，求阻力，求阻力F阻阻由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度，再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外加速度，再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力画图分力，最后由受力分析可知合外力即阻力画图分析如下图所示析如下图所示 【答案答案】4.0103 N，方向跟速度方向相反，方向跟速度方向相反(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向；人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向；(2)人在奔跑过程中木板的加速度大小和方向；人在奔跑过程中木板的加速度大小和方向；(3)人从开始奔跑至到达木
8、板右端所经历的时间人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间【答案答案】(1)200 N向右向右(2)2 m/s2向左向左(3)2 s【答案答案】(1)1 m/s2(2)0.91 m/s2【指点迷津指点迷津】解题前先要弄清物体的受解题前先要弄清物体的受力情况，然后才能判断物体的运动情况力情况，然后才能判断物体的运动情况物体在前物体在前2 s内做初速度为零的匀加速直内做初速度为零的匀加速直线运动，在第二个线运动，在第二个2 s内做匀减速直线运内做匀减速直线运动动从上述分段分析可知，在这从上述分段分析可知，在这4 s内物体的位移为内物体的位移为s1s220 m物体物体4 s末的速度为零，以后重复上末的
9、速度为零，以后重复上述过程，每述过程，每4 s物体前进物体前进20 m在在30 s内有内有7次相同次相同的这种过程，经过的这种过程，经过4 s728 s，最后，最后2 s 物体做初物体做初速度为零的匀加速直线运动，位移为速度为零的匀加速直线运动，位移为10 m.所以经过所以经过30 s物体总位移为：物体总位移为：s(20710) m150 m.解法二：解法二：本题可采用下图所示的本题可采用下图所示的vt图象求解图象求解.30 s内的位移就是内的位移就是vt图象所围图象所围“面积面积”的大小解的大小解得得s150 m.在两种解题方法中，解法一是基本解法，它强调在两种解题方法中，解法一是基本解法，
10、它强调了对运动过程的分析及不同规律的应用，这是学了对运动过程的分析及不同规律的应用，这是学习的重点解法二解法简单，能力要求高，提倡习的重点解法二解法简单，能力要求高，提倡大家对一题多解这方面的问题多进行训练大家对一题多解这方面的问题多进行训练分析物理问题的重要方法分析物理问题的重要方法程序法程序法按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或或不同的状态不同的状态)进行分析进行分析(包括列式计算包括列式计算)的解题方法的解题方法叫做程序法程序法解题的基本思路是：叫做程序法程序法解题的基本思路是：要正要正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同确划分出题目
11、中有多少个不同过程或多少个不同状态，状态，对各个过程或各个状态进行具体分析，对各个过程或各个状态进行具体分析，得出正确的结果，得出正确的结果，前一个过程的结束是后一个前一个过程的结束是后一个过程的开始，两个过程的交接点过程的开始，两个过程的交接点(速度速度v)是问题的是问题的关键，如传送带问题关键，如传送带问题水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如下图水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如下图所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率始终保持恒定的速率v1 m/s运行，一质量为运行，一质量为m4 kg的行李无初速度地放在的行李无初
12、速度地放在A处，传送带对行李处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带之间的动摩擦因数行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，A、B间的间的距离距离L2 m，g取取10 m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地
13、传送到快地传送到B处，求行李从处，求行李从A处传送到处传送到B处的最处的最短时间和传送带对应的最小运行速率短时间和传送带对应的最小运行速率【答案答案】(1)4 N1 m/s2(2)1 s(3)2 s2 m/s【解析解析】根据受力分析可知，当撤掉拉力根据受力分析可知，当撤掉拉力后，木板向右做减速运动，物块向右做加速后，木板向右做减速运动，物块向右做加速运动，直到两者速度相等后，一起做匀速运运动，直到两者速度相等后，一起做匀速运动动【答案答案】BC【解析解析】因为木块与劈相对静止，故木块的因为木块与劈相对静止，故木块的加速度与劈的加速度相同，皆水平向左由牛加速度与劈的加速度相同，皆水平向左由牛顿第
14、二定律知：木块所受合外力的方向水平向顿第二定律知：木块所受合外力的方向水平向左明确加速度方向与合外力方向的关系和木左明确加速度方向与合外力方向的关系和木块与斜面相对静止的含义是解题的关键块与斜面相对静止的含义是解题的关键【答案答案】A【答案答案】B【解析解析】在在01.4 s时间内弹力保持不变，弹力时间内弹力保持不变，弹力和人的重力保持平衡，故能求出人的质量，和人的重力保持平衡，故能求出人的质量，A正正确；由图知向上的最大弹力，由牛顿第二定律确；由图知向上的最大弹力，由牛顿第二定律Fmgma求出最大加速度，求出最大加速度，B正确；由图可知运正确；由图可知运动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间，这样可动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间，这样可求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度，但无求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度，但无法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离，故法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离，故C正确，正确，D错误错误【答案】【答案】ABC谢谢观看请指导
