3D 牛顿运动定律的应用

1. 3D 牛顿运动定律的应用 国际单位制 牛顿第一定律复习 牛顿第二定律复习 牛顿第三定律复习 牛顿运动定律的应用

2. 一、国际单位制 人为选定的几个物理量单位 基本单位 国际单位制 由基本单位和物理公式推导出的物理量单位 导出单位

3. 1、在国际单位制(SI)中，规定7个基本物理量的单位为基本单位1、在国际单位制(SI)中，规定7个基本物理量的单位为基本单位 基本物理量 基本单位 单位符号 m 长度 米 质量(m) 千克 kg 秒 s 时间(t) 电流强度(I) 安培 A 热力学温度(T) 开（尔文） K 摩尔 物质的量 mol 坎德拉 发光强度 cd

4. 2、力学中基本物理量有3个，基本单 位有3个 长度 米（m） 千克(kg) 质量 时间 秒（S） 完成课本P98自主活动

5. 二、牛顿第一定律 1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2理解： （1）物体不受外力或所受外力的合力为零时的状态为： 匀速直线运动状态或静止状态

6. （2）外力的作用是： 迫使物体改变运动状态 （3）物体具有惯性

7. 惯 性 保持匀速直线运动状态或静止状态 1．物体具有的性质叫。一切物体都有，物体在任何状态下都有。 2．惯性的大小只决定于，而与其他的因素无关。即与物体的运动状态无关，与物体的形状等无关。相同物体的惯性就相同。 惯性 惯性 惯性 质量 质量

8. 三、牛顿第二定律 内容：物体的加速度与作用在物体上的外力成正比，与物体的质量成反比，而加速度的方向和作用力的方向 一致。 公式： 单位：F—牛顿N， m —千克， a —米/秒2 F =m a

9. 物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式中的F即为合力，公式可写作：物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式中的F即为合力，公式可写作： F合=m a 单位：F合—牛顿N， m —千克， a —米/秒2

10. 理解： F =m a 1.定律揭示了力是物体产生加速度的原因,且加速度与力成正比，加速度方向总是与力的方向一致。 2.加速度是力作用的效果,加速度一定是与力作用同时产生，同时变化，同时消失。恒力作用下物体作匀变速直线运动. 3、揭示了质量是物体惯性大小的量度。

11. 四、应用牛顿第二定律主要解决两类问题 1、已知受力情况求运动情况 即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等。 2、已知运动情况求受力情况 即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况。

12. N F合 G 30° 1、已知受力情况求运动情况 例1、质量为60kg的运动员，从倾角为30°的斜坡上自静止起滑下，在不计任何阻力的情况下滑行的加速度为多大？2 s末的速度多大？（g取10m/s2） (答案：a=5m/s2，vt=10m/s）

13. f N G 30° 例2、上题中如果运动员所受阻力是他自身重力的0.1倍（大小恒定），滑行0.2km时的速度为多大？（g取10m/s2） 应用牛顿第二定律求a时，有时要建立坐标系，则F合=ma可以写成： F合x = max F合y = may 66页3、4、6 (答案：vt=40m/s）

14. N F f G 2、已知运动情况求受力情况 例3、水平桌面上的木块，质量为2kg，它与桌面间的摩擦系数为0.2，在水平拉力作用下，产生的加速度是3m/s2。求水平作用力。 （g取10m/s2） (答案：F=10N）

15. 例4、质量为5Kg的物体在与水平面成37°角斜向右上方的拉力F的作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过5m的距离，速度由4m/s变为6m/s，已知物体跟桌面间的动摩擦因数μ=0.1，求作用力F的大小.(g=10m/s2 sin 37°=0.6 cos 37°=0.8) F (答案：F=17.4N） 37° 66页7、8

16. 应用牛顿第二定律主要解决两类问题 1、已知受力情况求运动情况 即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等。 2、已知运动情况求受力情况 即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况。

17. 3.应用牛顿运动定律解题步骤： （1）、明确研究对象和研究过程 （2）、分析受力情况和运动情况，并 且画出受力和运动过程示意图； （3）、应用F合=ma及运动学公式列方程。 （ 4）、求解方程组，解出所求量，若 有必要对所求量进行讨论。

18. 运动学公式 牛顿第二定律 F合=ma 或 F合x=max F合y=may 加速度 运动情况 受力情况 ※ 解题思路：

19. 1、在水平路面上有一只质量为20kg的箱子，用拉力F=100N拉着箱子在路面上前进，拉力和路面的夹角为300，箱子和地面间的摩擦系数为0.30，求箱子的加速度。1、在水平路面上有一只质量为20kg的箱子，用拉力F=100N拉着箱子在路面上前进，拉力和路面的夹角为300，箱子和地面间的摩擦系数为0.30，求箱子的加速度。 （g取10m/s2） F 30° (答案：a=2.08m/s2）

20. 2、一只质量为20kg的箱子在倾角为300的斜面滑下来，已知箱子与斜面间的摩擦因数是0.30，则箱子加速度多大？2、一只质量为20kg的箱子在倾角为300的斜面滑下来，已知箱子与斜面间的摩擦因数是0.30，则箱子加速度多大？ (答案：a=2.4m/s2）

21. 3、一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。3、一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。 （g取10m/s2） (答案：f=75N）

22. 应用牛顿第二定律主要解决两类问题 1、已知受力情况求运动情况 即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等。 2、已知运动情况求受力情况 即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况。

23. 补充：有关加速度的计算问题 （练习）质量为0.2kg的物体开始时静止在水平面上，后受到水平向右0.7N的拉力作用沿水平面向右作匀加速直线运动，滑动摩擦系数为0.25，若在物体运动中撤掉拉力，求物体的加速度？

24. 重要结论： 无拉力作用下的物体在粗糙水平面上滑动时的加速度： a=μg

25. 例1： 汽车在粗糙水平面上作匀变速直线运动，水平面的摩擦系数为0.02，求汽车的加速度？

26. 一、物体受到与水平面有一定夹角的力作用下的加速度。一、物体受到与水平面有一定夹角的力作用下的加速度。 解题思路： 一：据题意作图； 二：确定研究对象，对研究对象进行受力分析 三：运用力的合成或力的正交分解的方法及牛 顿第二定律列方程，解出答案。

27. 例：质量为2kg的物体在与水平方向成37o仰角的5N拉力作用下，由静止开始运动，水平面为光滑表面例：质量为2kg的物体在与水平方向成37o仰角的5N拉力作用下，由静止开始运动，水平面为光滑表面 求：1、物体所受的支持力； 2、物体获得的加速度。 （g=10m/s2,sin 37o=0.6, cos 37o=0.8) （答案：N=17N, a=2m/s2) (练习1）：在上题中，若给出物体与水平面的滑动摩擦系数为0.2，则物体运动的加速度为多少？ （答案：a=0.3m/s2)

28. 二、放在斜面上物体产生的加速度。 解题思路： 一：据题意作图； 二：确定研究对象，对研究对象进行受力分析 三：运用力的合成或力的正交分解的方法（注意重力的正交分解）及牛 顿第二定律列方程，解出答案。 Fx合＝ma; Fy合＝0。

29. 例2：质量为20kg的物体从光滑斜面上滑下，斜面倾角θ为60o。求物体沿斜面下滑的加速度和物体对斜面的压力。（ g=10m/s2） （答案：a=5√3m/s2,N=100N) 重要结论：物体沿光滑斜面自由下滑的 加速度为： a=gsinθ

30. 粗糙 例2：质量为20kg的物体从 斜面上滑下，斜面的摩擦系数为0.2，斜面倾角θ为60o。求物体沿斜面下滑的加速度和物体对斜面的压力。（ g=10m/s2） a=gsin θ-μgcos θ N=mgcos θ （答案：a=7.66m/s2,N=100N) 重要结论：物体沿粗糙斜面自由下滑的 加速度为： a=gsin θ-μgcos θ

31. 4、如图所示，一个质量为4kg的箱子放在水平面上。一个人用与水平方向成30o、大小为10N的力F1斜向下推箱子，箱子恰好以3m/s的速度向右作匀速直线运动（g取10m/s2） 4、如图所示，一个质量为4kg的箱子放在水平面上。一个人用与水平方向成30o、大小为10N的力F1斜向下推箱子，箱子恰好以3m/s的速度向右作匀速直线运动（g取10m/s2） （1）求箱子与水平面的动摩擦因数 (答案：μ=√3/9） （2）如果此人改用大小为10N、方向为斜向上与水平方向成30o的力F2拉箱子，分析箱子的运动情况并求箱子在5s内的位移。 v F1 (答案：s=28.15m） 30o