高考物理總復(fù)習(xí)主題二相互作用與運(yùn)動定律2.2.6用牛頓運(yùn)動定律解決問題市賽課公開課一等獎省名師

2.2.6用牛頓運(yùn)動定律處理問題(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)關(guān)鍵提煉1.掌握學(xué)習(xí)分析物體受力情況，能結(jié)合物體運(yùn)動情況進(jìn)行受力分析。2類問題——由受力爭運(yùn)動、由運(yùn)動求受力1個(gè)橋梁——加速度2.利用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式處理簡單力學(xué)問題。3.掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律處理問題基本思緒和方法。1/29一、牛頓第二定律作用確定了運(yùn)動和_____關(guān)系，把物體運(yùn)動情況與_______情況聯(lián)絡(luò)起來。二、兩類基本問題1.從受力確定運(yùn)動情況：假如已知物體受力情況，能夠由牛頓第二定律求出物體_________，再經(jīng)過______________確定物體運(yùn)動情況。2.從運(yùn)動情況確定受力：假如已知物體運(yùn)動情況，依據(jù)______________求出物體加速度，再依據(jù)______________就能夠確定物體所受力。力受力加速度運(yùn)動學(xué)規(guī)律運(yùn)動學(xué)公式牛頓第二定律2/29思索判斷(1)依據(jù)物體加速度方向能夠判斷物體所受合外力方向。()(2)依據(jù)物體加速度方向能夠判斷物體受到每個(gè)力方向。()(3)物體運(yùn)動狀態(tài)改變情況是由它受力決定。(

)(4)物體運(yùn)動狀態(tài)改變情況是由它對其它物體施力情況決定。(

)√√××3/29依據(jù)受力情況確定運(yùn)動情況[關(guān)鍵點(diǎn)歸納]

1.問題界定：已知物體受力情況確定運(yùn)動情況，指是在受力情況已知條件下，判斷出物體運(yùn)動狀態(tài)或求出物體速度和位移。2.解題思緒4/293.解題步驟(1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出物體受力圖。(2)依據(jù)力合成與分解，求出物體所受合外力(包含大小和方向)。(3)依據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運(yùn)動加速度。(4)結(jié)合物體運(yùn)動初始條件，選擇運(yùn)動學(xué)公式，求出所需求運(yùn)動學(xué)量——任意時(shí)刻位移和速度以及運(yùn)動軌跡等。5/29[精典示例][例1]

在海濱樂場里有一個(gè)滑沙游樂活動。如圖1所表示，人坐在滑板上從斜坡高處A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來。若某人和滑板總質(zhì)量m＝60.0kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道動摩擦因數(shù)均為μ＝0.50，斜坡AB長度l＝36m。斜坡傾角θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，斜坡與水平滑道間是平滑連接，整個(gè)運(yùn)動過程中空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2。6/29(1)人從斜坡頂端滑到底端時(shí)間為多少？(2)人滑到水平面上后還能滑行多遠(yuǎn)？思緒點(diǎn)撥圖17/298/29答案(1)6.0s

(2)14.4m9/29規(guī)律總結(jié)求解這類問題思緒是依據(jù)物體受力情況，由牛頓第二定律求出物體運(yùn)動加速度，然后依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求物體運(yùn)動時(shí)間、位移、速度等等。10/29[針對訓(xùn)練1]

(多項(xiàng)選擇)如圖2所表示表示某小球所受協(xié)力與時(shí)間關(guān)系，各段協(xié)力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動，由此可判定(

)A.小球向前運(yùn)動，再返回停頓B.小球向前運(yùn)動，再返回不會停頓C.小球一直向前運(yùn)動D.小球在4s末速度為0圖211/29解析由牛頓第二定律可知：在0～1s，小球向前做勻加速直線運(yùn)動，1s末速度最大，在1～2s，小球以大小相等加速度向前做勻減速直線運(yùn)動，2s末速度為零；依這類推，可知選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤。答案CD12/29依據(jù)運(yùn)動情況確定受力情況[關(guān)鍵點(diǎn)歸納]

1.問題界定

已知物體運(yùn)動情況確定受力情況，指是在運(yùn)動情況(如物體運(yùn)動性質(zhì)、速度、加速度或位移)已知條件下，要求得出物體所受力。2.解題思緒13/293.解題步驟(1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動過程分析，并畫出受力圖和運(yùn)動草圖。

(2)選擇適當(dāng)運(yùn)動學(xué)公式，求出物體加速度。(3)依據(jù)牛頓第二定律列方程，求物體所受合外力。

(4)依據(jù)力合成與分解方法，由協(xié)力爭出所需力。14/29[精典示例][例2]

一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動，4s內(nèi)經(jīng)過8m距離，今后關(guān)閉發(fā)動機(jī)，汽車又運(yùn)動了2s停頓，已知汽車質(zhì)量m＝2×103kg，汽車運(yùn)動過程中所受阻力大小不變，求：(1)關(guān)閉發(fā)動機(jī)時(shí)汽車速度大小；(2)汽車運(yùn)動過程中所受到阻力大小；(3)汽車牽引力大小。思緒點(diǎn)撥15/29答案(1)4m/s

(2)4×103N

(3)6×103N16/29規(guī)律總結(jié)由運(yùn)動情況確定受力應(yīng)注意兩點(diǎn)問題(1)由運(yùn)動學(xué)規(guī)律求加速度，要尤其注意加速度方向，從而確定協(xié)力方向，不能將速度方向和加速度方向混同。(2)題目中所求力可能是協(xié)力，也可能是某一特定力，均要先求出協(xié)力大小、方向，再依據(jù)力合成與分解求分力。17/29[針對訓(xùn)練2]

如圖3所表示為何雯娜在蹦床比賽中。已知何雯娜體重為49kg，設(shè)她從3.2m高處自由下落后與蹦床作用時(shí)間為1.2s，離開蹦床后上升高度為5m，試求她對蹦床平均作用力。(g取10m/s2)圖318/2919/29她與蹦床接觸過程中受重力mg和蹦床對她平均作用力F，由牛頓第二定律有F－mg＝ma解得蹦床對她平均作用力大小F＝1225N，方向豎直向上。由牛頓第三定律得她對蹦床作用力大小F′＝F＝1225N，方向豎直向下。答案

1225N方向豎直向下20/291.假設(shè)汽車突然緊急制動后所受到阻力大小與汽車所受重力大小差不多，當(dāng)汽車以20m/s速度行駛時(shí)突然制動，它還能繼續(xù)滑動距離約為(

)A.40m B.20mC.10m D.5m答案

B21/292.某氣槍子彈出口速度達(dá)100m/s，若氣槍槍膛長0.5m，子彈質(zhì)量為20g，若把子彈在槍膛內(nèi)運(yùn)動看做勻變速直線運(yùn)動，則高壓氣體對子彈平均作用力為(

)A.1×102N B.2×102NC.2×105N D.2×104N答案

B22/293.一個(gè)滑雪運(yùn)動員從靜止開始沿山坡滑下，山坡傾角θ＝37°，如圖4所表示，滑雪板與雪地間動摩擦因數(shù)是0.04，求5s內(nèi)滑下來旅程和5s末速度大小。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖423/29解析

以滑雪運(yùn)動員為研究對象，受力情況如圖所表示。研究對象運(yùn)動狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡狀態(tài)；沿山坡方向，做勻加速直線運(yùn)動。將重力mg分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向，據(jù)牛頓第二定律列方程：FN－mgcosθ＝0①24/29答案71m

28.4m/s25/294.“殲十”戰(zhàn)機(jī)裝備我軍后，在各項(xiàng)軍事演練中表現(xiàn)優(yōu)異，引發(fā)了世界廣泛關(guān)注。如圖5所表示，一架質(zhì)量m＝5.0×103kg“殲十”戰(zhàn)機(jī)，從靜止開始在機(jī)場跑道上滑行，經(jīng)過距離x＝5.0×102m，到達(dá)起飛速度v＝60m/s。在這個(gè)過程中飛機(jī)受到平均阻力是飛機(jī)重量0.02倍。求飛機(jī)滑行時(shí)受到牽引力多大？(g取10m/s2)圖526/29解析

滑行過程，飛機(jī)受重力G、支持力FN、牽引力F、阻力Ff四個(gè)力作用，在水平方向上，由牛頓第二定律得：F－Ff＝maFf＝0.02mg