兩類(lèi)問(wèn)題 【知識(shí)精講+對(duì)點(diǎn)專(zhuān)練】 高一物理教材精研課件（人教版2019必修第一冊(cè)）

4.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

為了盡量縮短停車(chē)時(shí)間，旅客按照站臺(tái)上標(biāo)注的車(chē)門(mén)位置候車(chē)。列車(chē)進(jìn)站時(shí)總能準(zhǔn)確地停靠在對(duì)應(yīng)車(chē)門(mén)的位置。這是如何做到的呢？研究對(duì)象：質(zhì)量為m的物體重力彈力摩擦力力運(yùn)動(dòng)F合=maF合ɑ橋梁1.從受力確定運(yùn)動(dòng)情況：如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的___________，再通過(guò)__________________確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。2.從運(yùn)動(dòng)情況確定受力：如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出物體的_________，結(jié)合受力分析，再根據(jù)_________________求出力。兩類(lèi)基本問(wèn)題3.兩類(lèi)基本問(wèn)題的解題思路加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律加速度牛頓第二定律

一輛轎車(chē)正在以15m/s的速度勻速行駛，發(fā)現(xiàn)前方有情況，緊急剎車(chē)后車(chē)輪抱死，車(chē)輪與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.71。取g=10m/s2。（1）車(chē)輪在地面上滑動(dòng)時(shí)，車(chē)輛的加速度是多大？（2）車(chē)輪抱死后，車(chē)輛會(huì)滑行多遠(yuǎn)？探究1

已知受力確定運(yùn)動(dòng)情況情景1xv0=15m/sa=?v=0質(zhì)量m重力mg支持力FN摩擦力FfmgFNFf滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ初速度v0加速度a滑行距離xxmgFNFfx轎車(chē)豎直方向受力平衡取轎車(chē)初速度的方向?yàn)檎较蚋鶕?jù)滑動(dòng)摩擦力公式，得根據(jù)牛頓第二定律，有該如何求解滑行距離呢？x=?v0=15m/sa=-7.1m/s2v=0根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有得xv0=15m/sa=-7.1m/s2v=0根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有得1.解題步驟（1）確定研究對(duì)象，構(gòu)建物理模型（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖，根據(jù)合成法或正交分解法求物體所受到的合力。（3）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖。（4）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。（5）結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位移和速度等。探究1

已知受力確定運(yùn)動(dòng)情況2.解題關(guān)鍵（1）抓住兩個(gè)分析，受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。（2）求解物體運(yùn)動(dòng)的加速度?！踞槍?duì)訓(xùn)練1】

質(zhì)量為m＝2kg的物體，靜置在水平面上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)對(duì)物體施加F＝20N的作用力，方向與水平面成θ＝37°(sin37°＝0.6)角斜向上，如圖所示，(g取10m/s2)求：(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?2)物體在力F作用下5s內(nèi)通過(guò)的位移大?。?3)如果力F作用5s后撤去，則物體在撤去力F后還能滑行的距離。練

一

練情境2若機(jī)艙口下沿距地面3.2m，氣囊所構(gòu)成的斜面長(zhǎng)度為6.4m，一個(gè)質(zhì)量為60kg的人沿氣囊滑下時(shí)所受的阻力是240N，那么，人滑至氣囊底端時(shí)的速度是多少？取g=10m/s2。探究1

已知受力確定運(yùn)動(dòng)情況1、構(gòu)建理想模型，確定研究對(duì)象由幾何關(guān)系mgFNFfxy3、根據(jù)牛頓定律列方程x方向y方向由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得2、對(duì)研究對(duì)象受力分析4、根結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需運(yùn)動(dòng)量【針對(duì)訓(xùn)練2】一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始沿足夠長(zhǎng)的山坡滑下，山坡的傾角θ＝37°，如圖所示，滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04，求5s內(nèi)滑下來(lái)的路程和5s末的速度大小。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)答案71m

28.4m/s練

一

練探究2

知運(yùn)動(dòng)情況確定受力1.基本思路2.常用公式3.解題關(guān)鍵 (1)抓住受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。 (2)求解物體運(yùn)動(dòng)加速度。【例3】

一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊在傾角為θ＝30°的足夠長(zhǎng)的斜面上在無(wú)外力F的情況下以加速度a＝2.5m/s2勻加速下滑。如圖所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑塊，使滑塊由靜止開(kāi)始在0～2s內(nèi)沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移x＝4m。求：(g取10m/s2)(1)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)恒力F的大小。探究2

知運(yùn)動(dòng)情況確定受力解析(1)根據(jù)牛頓第二定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma(2)使滑塊沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有加速度方向沿斜面向上和沿斜面向下兩種可能。當(dāng)加速度方向沿斜面向上時(shí)Fcosθ－mgsinθ－μ(Fsinθ＋mgcosθ)＝ma1當(dāng)加速度方向沿斜面向下時(shí)mgsinθ－Fcosθ－μ(Fsinθ＋mgcosθ)＝ma1【針對(duì)訓(xùn)練3】在某段平直的鐵路上，一列以324km/h的速度高速行駛的列車(chē)某時(shí)刻開(kāi)始勻減速行駛，5min后恰好停在某車(chē)站，并在該站停留4min，隨后勻加速駛離車(chē)站，經(jīng)8.1km后恢復(fù)到原速度324km/h。(1)求列車(chē)減速時(shí)的加速度大??；(2)若該列車(chē)總質(zhì)量為8.0×105kg，所受阻力恒為車(chē)重的0.1，求列車(chē)駛離車(chē)站加速過(guò)程中牽引力的大小；(3)求列車(chē)從開(kāi)始減速到恢復(fù)原速度這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小。探究3

多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題1.基本思路(1)劃分不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析。(2)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或者牛頓第二定律求出不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度。(3)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求未知物理量或應(yīng)用牛頓第二定律求未知力。2.解題關(guān)鍵：求解運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度?！纠?】

如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng))，對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時(shí)間t1＝1s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v－t圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：探究3

多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大?。?2)t＝6s時(shí)物體的速度；(3)物體沿斜面上升的最大高度。4.滑沙游戲中，游戲者從沙坡頂部坐滑沙車(chē)呼嘯滑下。為了安全，滑沙車(chē)上通常裝有剎車(chē)手柄，游客可以通過(guò)操縱剎車(chē)手柄對(duì)滑沙車(chē)施加一個(gè)與車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力F，從而控制車(chē)速。為便于研究，作如下簡(jiǎn)化：游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下8s后，操縱剎車(chē)手柄使滑沙車(chē)摩擦變大勻速下滑至底端B點(diǎn)，在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止。已知游客和滑沙車(chē)的總質(zhì)量m＝70kg，傾角θ＝37°，滑沙車(chē)底部與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)空氣阻力。求：(1)游客勻速下滑時(shí)的速度大??；(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m，則他在此處滑行時(shí)，需對(duì)滑沙車(chē)施加多大的水平制動(dòng)力？研究對(duì)象