粵教版高中物理必修第一冊第四章第五節(jié)牛頓運動定律的應(yīng)用課件

第五節(jié)牛頓運動定律的應(yīng)用第四章牛頓運動定律1．理解加速度是解決兩類動力學(xué)基本問題的橋梁．2．培養(yǎng)正確分析物體的受力情況和運動情況的能力．3．學(xué)會應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解決動力學(xué)問題．學(xué)習(xí)任務(wù)必備知識·自主預(yù)習(xí)儲備知識點一從運動情況確定受力如果已知物體的運動情況，根據(jù)__________求出物體的______，再根據(jù)____________就可以確定物體所受的力．說明：利用運動學(xué)公式，正確求出加速度是解題關(guān)鍵．運動學(xué)公式加速度牛頓第二定律知識點二從受力確定運動情況1．牛頓第二定律確定了____和__的關(guān)系，使我們能夠把物體的運動情況和________聯(lián)系起來．2．如果已知物體的受力情況，可以由____________求出物體的加速度，再通過__________確定物體的運動情況．運動力受力情況牛頓第二定律運動學(xué)規(guī)律提醒

正確的受力分析，求出合力是解這類問題的關(guān)鍵．體驗

(1)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體所受合外力的方向． (

)(2)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體受到的每個力的方向．

(

)(3)用30N水平拉力F拉一個靜止在光滑水平面上質(zhì)量為20kg的物體，若拉力F作用3s后消失，則在第5s末物體的速度大小v＝________m/s．×√4.5關(guān)鍵能力·情境探究達成2022年北京冬奧會在我國北京市和河北省張家口市聯(lián)合舉行，近幾年也掀起了冰雪運動的新熱潮．如圖所示，設(shè)人和設(shè)備的總質(zhì)量m＝60kg，取g＝10m/s2，傾角為30°，坡道足夠長．請?zhí)骄浚?1)滑雪運動員下滑過程受到哪幾個力的作用？(2)若滑雪者受到阻力大小為60N，試求其加速度大??？(3)若人從靜止開始運動，2s末的速度是多大？提示：(1)受重力、支持力和阻力三個力作用．(2)由牛頓第二定律得：mgsin30°－F阻＝ma，解得a＝4m/s2．(3)由v＝v0＋at，解得v＝8m/s．考點1從運動情況確定受力1．基本思路：本類型問題是解決考點2中問題的逆過程，其思路如下：2．解題步驟(1)確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動過程分析，并畫出受力示意圖和運動草圖．(2)選擇合適的運動學(xué)公式，求出物體的加速度．(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求物體所受的合外力．(4)根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力．【典例1】如圖所示，截面為直角三角形的木塊置于粗糙的水平地面上，其傾角θ＝30°．現(xiàn)木塊上有一質(zhì)量m＝1.0kg的滑塊從斜面下滑，測得滑塊在0.40s內(nèi)速度增加了1.4m/s，且知滑塊滑行過程中木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)滑塊滑行過程中受到的摩擦力大?。?2)滑塊滑行過程中木塊受到地面的摩擦力大小及方向．思路點撥：由運動規(guī)律求出加速度，由牛頓運動定律求出對應(yīng)力的大小．

[答案]

(1)1.5N

(2)3.03N方向水平向左甲乙規(guī)律方法

從運動情況確定受力的注意事項(1)由運動學(xué)規(guī)律求加速度，要特別注意加速度的方向，從而確定合外力的方向，不能將速度的方向和加速度的方向混淆．(2)題目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根據(jù)力的合成與分解求分力．[跟進訓(xùn)練]1．如圖所示的機車，質(zhì)量為100t，設(shè)它從停車場出發(fā)經(jīng)225m后速度達到15m/s(該過程為勻加速直線運動)，此時司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站，機車又行駛了125m才停在站上，設(shè)機車所受的阻力保持不變，求：(1)機車在加速階段和減速階段的加速度大??；(2)機車關(guān)閉發(fā)動機前所受的牽引力大小．

[答案]

(1)0.5m/s2

0.9m/s2

(2)1.4×105N考點2由受力確定運動情況1．解題思路

2．解題步驟(1)確定研究對象，對研究對象進行受力分析，并畫出物體的受力示意圖．(2)根據(jù)力的合成與分解，求出物體所受的合外力(包括大小和方向)．(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運動的加速度．(4)結(jié)合物體運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需求的運動學(xué)量——任意時刻的位移和速度，以及運動軌跡等．

甲乙(1)物體所受的摩擦阻力為多大？(2)物體在0～4s內(nèi)的加速度為多大？運動的位移為多大？

[答案]

(1)20N

(2)5m/s2

40m規(guī)律方法

合成法與正交分解法(1)當(dāng)物體受兩個力的時候，可用合成法分析它們的合力．(2)當(dāng)物體受到兩個以上的力產(chǎn)生加速度時，通常用正交分解法處理．一般將力正交分解為沿加速度方向和垂直加速度方向的分量，沿加速度方向Fx＝ma，垂直于加速度方向Fy＝0．

√

學(xué)習(xí)效果·隨堂評估自測

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2．行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶．假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車閘到車完全停止需要的時間為5s，安全帶對乘客的平均作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)(

)A．450N

B．400N

C．350N

D．300N√

3．剎車痕跡是交警判斷交通事故中汽車是否超速的重要依據(jù)之一，在一次交通事故中，貨車司機看到前方道路上突然竄出一頭耕牛時緊急剎車，但還是發(fā)生了事故．交警在現(xiàn)場量得貨車的剎車痕跡長為15m，已知貨車車輪與地面的動摩擦因數(shù)是0.6，請你幫助交警計算貨車的初速度大約為(

)A．40km/h