牛顿运动定律的应用+课件【备课精研+高效课堂】 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿运动定律的应用第四章运动和力的关系人教版

物理•必修•第一册1．能用牛顿运动定律解决两类问题。2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。3．初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响，建立应用科学知识解决实际问题的意识。学习目标为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？引入新课回顾与思考牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。定量F合

=ma牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律定性相互性

F=－F＇定性Ｆａ

Δv

解题关键：求加速度ａ2.动力学问题的两个分析多个过程分体应逐一分析每个过程，找出相邻过程的联系点。受力分析时明确施力物体和受力物体。两个分析过程分析受力分析1.能用牛顿第二定律定量处理问题的条件是什么？运动：匀变速直线运动力：F合为恒力想一想例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。⑴运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10m/s2。⑵若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？任务一：从受力确定运动情况⑴运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶与地面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？解：对冰壶做受力分析，如下图所示。FNGFf规定冰壶运动方向为正方向，经分析：FN=G=mgFf=-μFN由牛顿第二定律得Ff=ma1①②③联立①②③得a1=-0.2m/s2（2）设冰壶滑行10m后的速度为v10，则对冰壶的前一段运动有v102

＝v02

＋2a1x10冰壶后一段运动的加速度为a2＝－µ2g

＝－0.02×0.9×10m/s2

＝－0.18m/s2第二次比第一次多滑行2.1m。第二次比第一次多滑行了（10＋21－28.9）m＝2.1m滑行10m后为匀减速直线运动，由

v2－v102＝2a2x2

，v＝0，得小结：从受力确定运动情况2.基本思路：如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物的__，再通过运动学的规律确定物体的

情况。加速度运动3.流程图：1.题型：指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。物体运动情况运动学公式牛顿第二定律物体受力情况加速度a桥例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。任务二：从运动确定受力情况解：滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动，已知v0=2m/s，t=5s，x=60mGGyGxFNxyF阻对滑雪者受力分析如图，根据牛顿第二定律，有：代入数据，解得：Ff

=75NFN

=650N

根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小为650N，方向垂直山坡向下。阻力大小为75N，方向沿山坡向上。2.基本思路：如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物的

，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出

。加速度力3.流程图：1.题型：指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。小结：从运动情况确定受力物体运动情况运动学公式牛顿第二定律物体受力情况加速度a桥fmgFN对滑雪者受力分析，如图所示联立①②，代入数据，解得解:根据牛顿第二定律，可得①②

滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑雪者速度变为0。如雪橇与人的总质量为m=80kg，求雪橇与山坡间的摩擦力为多少？g=10m/s2变式训练

1.弄清情景2.明确问题3.确定研究对象（合适)4.运动分析/状态（画运动示意图）5.受力分析（画受力分析图）6规定正方向，列方程组（运动学方程/F合=ma）7.求解并对结论进行必要的讨论。牛顿第二定律解题步骤

对共点力的处理：

两个力求合力：合成法、正交分解法

三个及以上求合力：正交分解法建立坐标系（正交分解法）

一般将力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解：

沿加速度方向：ΣFx=ma

垂直加速度方向：ΣFy=0问题直接：概念间接：规律加速度是联系运动学公式和牛顿第二定律的“桥