牛顿运动定律的应用PPT精品文档

1、.1 嘉兴市第四高级中学嘉兴市第四高级中学 课时安排课时安排(4+1).2基本要求：基本要求：1.1.能分析物体的受力情况，判断物体的运动状态。能分析物体的受力情况，判断物体的运动状态。2.2.初步掌握动力学两类基本问题求解的基本思路和步骤。初步掌握动力学两类基本问题求解的基本思路和步骤。3.3.会求解一个物体在水平面上运动的动力学问题。会求解一个物体在水平面上运动的动力学问题。4.4.经历牛顿定律解决问题的过程，体会选择研究对象的重要经历牛顿定律解决问题的过程，体会选择研究对象的重要性。性。发展要求：会解决两个物体具有相同加速度的动力学问题。发展要求：会解决两个物体具有相同加速度的动力学问题

2、。说明：说明：1.1.斜面上的动力学问题只限于已知运动方向的情况。斜面上的动力学问题只限于已知运动方向的情况。2.2.不要求解决加速度不同的两个物体的动力学问题。不要求解决加速度不同的两个物体的动力学问题。.3第一课时第一课时.4受受力力情情况况运运动动情情况况已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况已知运动情况求受力情况已知运动情况求受力情况牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度a运动学规律运动学规律牛顿第二定律牛顿第二定律加速度加速度a运动学规律运动学规律一一.知识框架：知识框架：.5v应用应用已知运动求力已知运动求力已知力求运动已知力求运动步骤步骤1.选取研究对象选取研究对象2.画受力

3、或运动画受力或运动 示意图示意图3.规定正方向规定正方向4.列方程求解列方程求解5.讨论结果讨论结果综综合合二二.牛顿运动定律的应用的基本类型和方法：牛顿运动定律的应用的基本类型和方法：.6.7例题例题1：如图所示：如图所示,一质量为一质量为m=5kg的物体沿水平的物体沿水平地面向左运动地面向左运动,物体与地面的动摩擦因数物体与地面的动摩擦因数=0.4,当当物体的水平速度物体的水平速度v0=14m/s时时,开始计时开始计时,同时物体开同时物体开始受到一个水平向右的拉力始受到一个水平向右的拉力F=15N作用作用(g=10m/s2).求求:(1)1s内物体运动的位移内物体运动的位移(2)3s 内物

4、体运动的位移内物体运动的位移Fvm题型一题型一:已知力求运动：已知力求运动：.8 练习练习1、如图所示，质量为、如图所示，质量为0.78kg的金属块放的金属块放在水平桌面上，在与水平成在水平桌面上，在与水平成37角斜向上、大角斜向上、大小为小为3.0N的拉力的拉力F作用下，以作用下，以4.0m/s的速度向右的速度向右做匀速直线运动已知做匀速直线运动已知sin37=0.60，cos370.80，g取取10m/s2（1）求金属块与桌面间的动摩擦因数）求金属块与桌面间的动摩擦因数 （2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？后金属块在桌面

5、上还能滑行多远？Fm370.9例题例题2：质量：质量m=2.75t的载重汽车的载重汽车,在在F=3000N牵牵引力的作用下引力的作用下,由静止开上山坡由静止开上山坡,当车前进当车前进s=100 m时时,速度变为速度变为v=36km/h,求该车运动时受到地面对求该车运动时受到地面对它的阻力它的阻力.(沿山坡每进沿山坡每进1m升高升高0.05m,g=10m/s2)题型二题型二:已知运动求力：已知运动求力：.10练习练习1 1、如图，以水平力、如图，以水平力F F推物体推物体A,A,使使A A由静止起沿斜面匀加速上滑。由静止起沿斜面匀加速上滑。A A的质量的质量为为m m2kg2kg，斜面的倾角，斜

6、面的倾角3737，A A与与斜面间动摩擦因素斜面间动摩擦因素0.250.25，A A在在 2s2s内内上滑的距离为上滑的距离为4m4m，求水平推力，求水平推力F(gF(g10m/s10m/s2 2， sin37sin370.60) 0.60) aF.11如图如图A，质量，质量m1kg的物体沿倾角的物体沿倾角 37 的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速与风速v成正比，比例系数用成正比，比例系数用k表示，物体加表示，物体加速度速度a与风速与风速v的关系如图的关系如图B所示。求：所示。求

7、：（1）物体与斜面间的动摩擦因数）物体与斜面间的动摩擦因数 ；（2）比例系数）比例系数k。.12(06上海上海)质量为质量为 10 kg的物体在的物体在F200 N的水平的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角37O力力F作用作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了上滑了125秒钟后，速度减为零求：物体与秒钟后，速度减为零求：物体与斜面间的动摩擦因数斜面间的动摩擦因数和物体的总位移和物体的总位移S。（已。（已知知 sin37o0.6，cos3

8、7O0.8，g10 m/s2）实战题：实战题：.13、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力水平推力F F的作用，力的作用，力F F的大小与时间的大小与时间t t的关系和的关系和物块速度物块速度v v与时间与时间t t的关系如图所示的关系如图所示. . 取重力加速取重力加速度度g g=10 m/s=10 m/s2 2. .试利用两图线求：试利用两图线求：（1 1）物块在运动过程中受到滑动摩擦力大小；）物块在运动过程中受到滑动摩擦力大小； （2 2）物块在）物块在36s36s的加速度大小；的加速度大小；（3 3）物块与地面间的动摩擦因数）物块与地面

9、间的动摩擦因数. .02 6t/sF/N936403 6t/sv/(ms-1 )936.14应用牛顿运动定律解题的一般步骤小结：应用牛顿运动定律解题的一般步骤小结：1、审题、明确题意，清楚物理过程、审题、明确题意，清楚物理过程；2、选择研究对象，可以是一个物体，也可以、选择研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的物体组；是几个物体组成的物体组；3、运用隔离法对研究对象进行受力分析，画、运用隔离法对研究对象进行受力分析，画出受力的示意图；出受力的示意图；4、建立坐标系，一般情况下可选择物体的初、建立坐标系，一般情况下可选择物体的初速度方向或加速度方向为正方向。速度方向或加速度方向为正方向

10、。5、根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的、根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的条件列方程；条件列方程；6、解方程，对结果进行分析、检验或讨论、解方程，对结果进行分析、检验或讨论。.15、如图所示，物体从光滑斜面上的、如图所示，物体从光滑斜面上的A A点由静止开点由静止开始下滑，经过始下滑，经过B B点后进入水平面（设经过点后进入水平面（设经过B B点前点前后速度大小不变），最后停在后速度大小不变），最后停在C C点。每隔点。每隔0.20.2秒秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（重力加速度给出了部分测量数据。（重力加速度g g

11、10 10 m/sm/s2 2 ）t (s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7ABC求求: （1）斜面的倾角）斜面的倾角 ；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数）物体与水平面之间的动摩擦因数 ；（3）t0.6s时的瞬时速度时的瞬时速度v。.16第二课时第二课时.17整体法整体法：在连接体问题中，如果不要：在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体力，并且各个物体具有大小和方向都具有大小和方向都相同的加速度相同的加速度，就可以把它们看成一，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点），两物体之个整体（当

12、成一个质点），两物体之间的力为内力，不需要考虑，间的力为内力，不需要考虑， 分析分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度（或其他未知量）二定律求出加速度（或其他未知量）一、连接体问题：一、连接体问题：.18隔离法：隔离法：如果需知道物体之间的相互作如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来用力，就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力情将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程。律列出方程。 隔离法和整体法是互相依存，互相隔离法和整体法是互相依

13、存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。常能更有效地解决有关连接体的问题。.19例题例题1.如图所示如图所示,质量为质量为2m的物块的物块A与水与水平地面的摩擦可忽略不计平地面的摩擦可忽略不计,质量为质量为m的物的物块块B与地面的动摩擦因数为与地面的动摩擦因数为,在已知水平在已知水平推力推力F的作用下的作用下,A、B做加速运动做加速运动,A对对B的作用力为多大的作用力为多大?ABF.20练习：如图所示，水平地面上有两块完全相同的练习：如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块木块AB，水平推力，水平推力F作用在作用在A上，用上

14、，用FAB代表代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是：间的相互作用力，下列说法可能正确的是： A若地面是完全光滑的，则若地面是完全光滑的，则FAB=F B若地面是完全光滑的，则若地面是完全光滑的，则FAB=F /2 C若地面是有摩擦的，且若地面是有摩擦的，且AB未被推动，未被推动， 可能可能FAB=F/3 D若地面是有摩擦的，且若地面是有摩擦的，且AB被推动，被推动， 则则FAB=F/2ABF.21例题例题2：如图所示：如图所示,两木块两木块A、B迭放在水平面上迭放在水平面上,已已 知知mA=4kg,mB=2kg;B与水平面的摩擦系数与水平面的摩擦系数=0.1, 有水平推力作用于有水平

15、推力作用于A,当作用力当作用力F达到达到36N,木块木块A、 B之间开始相对滑动之间开始相对滑动,求求: (1)若水平力作用在木块若水平力作用在木块B上上,该力达到多大时该力达到多大时,木木 块块A、B之间开始相对滑动之间开始相对滑动? (2)若将作用在若将作用在B上的水平推力仍保持为上的水平推力仍保持为36N,则木则木 块块A相对木块相对木块B的加速度为多少的加速度为多少?ABF.22练习练习2 2：如图所示：如图所示：A A、B B两物体叠放在水平桌面两物体叠放在水平桌面上，水平力上，水平力F F作用在作用在B B上，使两者一起向右匀速直上，使两者一起向右匀速直线运动，下列说法中正确的是：

16、线运动，下列说法中正确的是：A. AA. A对对B B的静摩擦力大小为的静摩擦力大小为F F，方向向左，方向向左B. B. 地面对地面对B B的滑动摩擦力大小为的滑动摩擦力大小为F F，方向向左，方向向左C. BC. B物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动 摩擦力摩擦力D.D.由于由于A A、B B一起做匀减速直线运动，故一起做匀减速直线运动，故ABAB间间 无摩擦力无摩擦力BAFBD.23练习练习3 3、如图所示，光滑水平面上放置质、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为量分别为m m和和2m2m的四个木块，其中两个质的四个木块，其中两个质量为量为m m的木块间

17、用一不可伸长的轻绳相连，的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是木块间的最大静摩擦力是mgmg。现用水平。现用水平拉力拉力F F拉其中一个质量为拉其中一个质量为2 m2 m的木块，使四的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对个木块以同一加速度运动，则轻绳对m m的的最大拉力为最大拉力为 4mg3.24.25练习练习3、如图，在倾角为、如图，在倾角为的固定光滑斜面的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向倍。当绳子突然断开时，

18、猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（此时木板沿斜面下滑的加速度为（ ）A. B. C. D.sin2gsingsin23gsin2 g.261 1、在连接体问题中，如果不要求知、在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点），分析受到的外体（当成一个质点），分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求力和运动情况，应用牛顿第二

19、定律求出加速度（或其他未知量）出加速度（或其他未知量）连接体问题方法总结：连接体问题方法总结：.272 2、如果需要知道物体之间的相互作、如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出用力，就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受来将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程，隔离法和整体法第二定律列出方程，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方法是互相依存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。决有关连接体的问题。.283

20、3、比较常见的三种连接方式：绳子（杆子）、比较常见的三种连接方式：绳子（杆子）、摩擦力、弹力。摩擦力、弹力。4 4、处理连接题问题的关键：受力分析，整体法、处理连接题问题的关键：受力分析，整体法、隔离法；隔离法；“隔离法隔离法”用的多一些，找出相关用的多一些，找出相关联的物理量：注意加速度和相互作用力。联的物理量：注意加速度和相互作用力。5 5、通常情况下，连接体、通常情况下，连接体具有相同加速度具有相同加速度！ 但有些情况下，连接体的加速度并不相同，但有些情况下，连接体的加速度并不相同，但基本方法不变。但基本方法不变。.29作业作业1 1、如图所示：把质量为、如图所示：把质量为M M的物体放

21、在的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过光滑定滑轮把量而且不变形的细绳绕过光滑定滑轮把它与质量为它与质量为m m的物体连接起来，求：的物体连接起来，求：1)1)物体物体M M和物体和物体m m的的 加速度各是多大？加速度各是多大？2)2)绳对绳对M M的拉力大小的拉力大小 是多少是多少? ?.30作业作业2 2、如图，底座、如图，底座A A上装有上装有0.5m0.5m的直立杆，的直立杆，其总质量为其总质量为0.2kg0.2kg，杆上套有质量为，杆上套有质量为0.05kg0.05kg的小环的小环B B，它与杆有摩擦，它与杆有摩擦. .

22、当环从底当环从底座以座以4m/s4m/s的速度飞起时，刚好能到达杆顶。的速度飞起时，刚好能到达杆顶。求求: :1) 1) 、在环升起过程中，底座对水平面压、在环升起过程中，底座对水平面压力多大？力多大？2 2）、小环从杆顶回落底座需多长时间？）、小环从杆顶回落底座需多长时间？（重力加速度取（重力加速度取g=10g=10米米/ /秒秒2 2）AB.31作业作业3：如图所示，在一粗糙水平面上放有：如图所示，在一粗糙水平面上放有两个质量分别为两个质量分别为m1、m2的铁块的铁块1、2，中间，中间用一原长为用一原长为L，劲度系数为，劲度系数为k的轻弹簧连接的轻弹簧连接起来，铁块与水平面的动摩擦因数为起

23、来，铁块与水平面的动摩擦因数为。现。现有一水平力有一水平力F拉铁块拉铁块2，当两个铁块一起以，当两个铁块一起以相同的加速度做匀速运动时，两铁块间的距相同的加速度做匀速运动时，两铁块间的距离为离为kgmkmmFmL/ )(1211kgmL/1)(/211mmkFmLkgmL/2A.B.C.D.32三、传送带问题三、传送带问题.33 答案答案:C.3420062006、24.(1924.(19分分) )一水平的浅色长传送带上一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为送带之间的动摩擦因数为。初始时，。初始时，传送带与煤块都是静止的

24、。现让传送带传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度以恒定的加速度a0a0开始运动，当其速度开始运动，当其速度达到达到v0v0后，便以此速度做匀速运动。经后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。滑动。求此黑色痕迹的长度。高考赏析高考赏析.352.如图所示，传送带与地面倾角如图所示，传送带与地面倾角=370，AB长度为长度为16m。若传送带静止。若传送带静止,在传送带上端在传送带上端A无初速度地放一物体，它与传送带之间无初速度地放一物体，它

25、与传送带之间的动摩擦因数为的动摩擦因数为0.5，求物体从，求物体从A运动到运动到B所需要的时间是多长？所需要的时间是多长？A370B若物体在下滑的过程若物体在下滑的过程中，皮带突然顺时针中，皮带突然顺时针转动，则从转动，则从A到到B的时的时间将怎样变化？间将怎样变化？.363.如图所示，传送带与地面倾角如图所示，传送带与地面倾角=370，AB长度为长度为16m，传送带以，传送带以10m/s的速率逆时的速率逆时针匀速转动。在传送带上端针匀速转动。在传送带上端A无初速度地无初速度地放一物体，它与传送带之间的动摩擦因放一物体，它与传送带之间的动摩擦因数为数为0.5，求物体从，求物体从A运动到运动到B

26、所需要的时所需要的时间是多长？间是多长？A370B.37（2004）25（20分）一小圆盘静止在桌布上，分）一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为因数为1 ，盘与桌面间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为2 。现突然以恒定的加速度现突然以恒定的加速度a 将桌布抽离桌面，加将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度后未从桌面掉下，则加速度a 满足的条件是什满足的条件

27、是什么？（以么？（以g 表示重力加速度）表示重力加速度） A a B 高考赏析高考赏析.38四、超重、失重问题四、超重、失重问题.39题型四：超重失重问题题型四：超重失重问题1.一个质量为一个质量为m的人站在加速度为的人站在加速度为a的竖直向上加的竖直向上加速的电梯中速的电梯中,试求这个人受到电梯对他的支持力的试求这个人受到电梯对他的支持力的大小是多少大小是多少?此人是超重还是失重此人是超重还是失重?如果是超重如果是超重,超超重了多少重了多少?.401 1、电梯底板上有质量为、电梯底板上有质量为10kg10kg的物体，电的物体，电梯分别以：梯分别以：（1 1）2m/s2m/s2 2的加速度匀加

28、速上升的加速度匀加速上升 。（2 2）2m/s2m/s2 2的加速度匀减速上升的加速度匀减速上升 。（3 3）10m/s10m/s2 2的加速度匀减速上升的加速度匀减速上升 。求上述三种情况下物体对底板压力的大求上述三种情况下物体对底板压力的大小。小。 g=10m/sg=10m/s2 2.412.如图，台阶式电梯水平面上的人对水平面如图，台阶式电梯水平面上的人对水平面的压力是人体重的的压力是人体重的1.1倍，则人受到该水平倍，则人受到该水平面的摩擦力是人体重的面的摩擦力是人体重的_倍，电梯的倍，电梯的加速度大小是加速度大小是 m/s2。 0.173 2 .42某人在地面上用弹簧秤称得体重为某人

29、在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内，将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可图可能是（取电梯向上能是（取电梯向上运动的方向为正）运动的方向为正）.43五、瞬间、临界、五、瞬间、临界、 最值问题最值问题.44题型五：弹簧及瞬间问题题型五：弹簧及瞬间问题1.质量不同的两小球质量不同的两小球m1、m2(m1=m2/2)用轻弹簧用轻弹簧和细线悬挂如图所示和细线悬挂如图所示,如将悬线烧断如将悬线烧断,在烧断的瞬在烧断的瞬间间,m1和和m2的加速度大小分别为的加速度大小分别为()A.g、g B.1.5g、0 C.2g、0 D.3g、g .451 1用手提着一根下端固定一重物的轻用手提着一根下端固定一重物的轻弹簧，竖直向上做加速运动，当手突弹簧，竖直向上做加速运动，当手突然停止运动的瞬间，重物会然停止运动的瞬间，重物会 A A立即停止运动立即停止运动B B开始向上减速运动开始向上减速运动C C开始向下加速运动开始向下加速运动D D继续向上加速运动继续向上加速运动.462.一质量为一质量为m的小球的小球,用两根细绳吊住处于静止状用两根细绳吊住处于静止状态态,其中其中AB绳水平绳水平,OB绳与竖直方向成绳与竖直方向成角角,如图所如图所