B1-3-3 牛顿运动定律的综合应用

1.动力学的两类基本问题物理建模3.传送带模型、滑板——滑块模型素养提升热点突破2.对超重、失重的理解本讲概要必修一第三章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用

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第三章

牛顿运动定律(备选多媒体展台)1.伽利略理想实验及其结论2.关于决定加速度大小因素的思考3.国际单位制中力的单位牛顿的定义4.牛顿运动定律的应用5.物体在光滑水平面运动的受力分析6.物体在水平外力作用下匀速运动的受力分析7.物体在斜向上外力作用下匀速运动的受力分析8.物体在不光滑水平面运动的受力分析9.物体在水平力作用下匀加速运动的受力分析10.物体在水平力作用下匀减速运动的受力分析11.物体在斜向上力作用下匀加速运动的受力分析12.根据受力判断物体的加速运动情况13.根据受力判断物体的减速运动情况14.物体在斜向上力作用下匀减速运动的受力分析15.水平面上受水平牵引力的匀加速运动16.恒定阻力使物体做匀减速运动17.皮带传送中运动和力的分析18.正交分解法的实例分析19.用动力学方法测质量20.作用力和反作用力的关系21.拔河胜负的奥秘22.双锥体爬坡解密23.超重与失重现象24.超重和失重现象的演示热点1动力学的两类基本问题两个分析疑点诠释?1．应把握哪两个关键？物体的受力分析物体的运动过程分析a

物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.2．处理方法?正交分解法力的合成法一般在物体受力个数2—3个时采用一般在物体受力个数3个以上时采用若分解力：取加速度方向为x轴正方向若分解加速度：取某力方向为x轴正方向典例剖【典例1】(2013·江南十校联考，22)如图所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙水平面平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h＝0.8m，B点距C点的距离L＝2.0m．(滑块经过B点时没有能量损失，g＝10m/s2)，求：(1)滑块在运动过程中的最大速度；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ；(3)滑块从A点释放后，经过时间t＝1.0s时速度的大小．v、a、s的大小与方向各怎样?转解析审题设疑1.滑块运动中经历几个怎样的过程？2.各过程中,滑块受力及运动情况如何?3.各运动过程满足哪些物理规律？mgFN1FfmgFN2转原题规律方法解决动力学两类问题的基本思路与分析方法跟踪短训请完成对应本典例的“跟踪短训”受力分析运动分析整体法和隔离法分段法找状态和过程加速度a根据牛顿第二定律或运动学公式求出二.分析方法做两类分析找一个桥梁物体的受力情况牛顿第二定律求出物体的加速度运动学公式物体的运动情况一.基本思路热点2对超重、失重的理解“视重、超重、失重、物体的重力”间的关系?疑点诠释?不论是超重、失重、完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变．物体的加速度情况超重、失重视重Fa＝0不超重、不失重F＝mga的方向竖直向上超重F＝m(g＋a)a的方向竖直向下失重F＝m(g－a)a＝g，竖直向下完全失重F＝0【典例2】

在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg，电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图示,在这段时间内下列说法中正确的是(

).A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下典例剖审题设疑1.电梯运动中,体重计示数如何变化？说明了什么？2.电梯如何运动的？3.怎样求电梯运动的加速度？转解析mgFNmg－FN＝ma解析由题知体重计的示数为40kg时，人对体重计的压力小于人的重力，故处于失重状态，实际人受到的重力并没有变化，A错；由牛顿第三定律知B错；电梯具有向下的加速度，但不一定是向下运动，C错；由牛顿第二定律mg－FN＝ma，可知a＝g/5，方向竖直向下，D对．答案D转原题规律方法判断超重和失重现象的三个技巧

跟踪短训请完成对应本典例的“跟踪短训”1．从受力的角度判断物体受向上F拉(或FN)

F拉>G

超重状态；

F拉<G

失重状态；F拉=0

完全失重．2．从物体的加速度的角度判断

a向上

超重状态

a向下

失重状态

a=g

完全失重状态.3．从速度变化角度判断物体:(1)向上加速或向下减速

超重；(2)向下加速或向上减速

失重．1.水平传送带物理建模3.传送带模型滑板—滑块模型模型一：传送带模型vv0=0v0v0vv滑块可能的运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)v0>v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0<v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速(1)传送带较短时,滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.其中v0>v返回时速度为v,当v0<v返回时速度为v0

2.倾斜传送带vv0=0v0=0v0≠0vv滑块可能的运动情况(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速v0≠0v(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速【典例1】

水平传送带被广泛应用于机场和火车站,如图示为一水平传送带装置示意图.紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1m/s运行,一质量为m＝4kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1,A、B间的距离L＝2m,g取10m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.1.根据行李的两个运动过程,可分别分析其受力情况.行李应由A到B一直保持匀加速.2.通过牛顿第二定律可求出匀加速行李的加速度.3.分析行李整个运动过程中v的变化情况,并找出与x、t之间满足的规律,列方程求解.mgFNFfamgFN审题析疑转解析v转原题规律方法解答传送带问题的注意点即学即练请完成本典例后的“即学即练”

1.透彻理解、掌握以上几类传送带模型.2.要根据具体情况适时进行讨论，分析有无转折点、突变点，做好运动阶段的划分及相应动力学分析．模型二、滑板——滑块模型模型特点涉及两个发生相对滑动的物体.两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中

若滑块和滑板同向运动，位移之差等于板长；

若滑块和滑板反向运动，位移之和等于板长.设板长为L，滑块位移x1，滑板位移x2同向运动时：反向运动时：x1=L+x2x2LL=x1+x2x2x1运动演示转解析【典例2】

如图示,光滑水平面上静止放着长L＝4m,质量为M＝3kg的木板(厚度不计)，一个质量为m＝1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ＝0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F，(g取10m/s2)(1)为使两者保持相对静止，F不能超过多少？(2)如果F＝10N，求小物体离开木板时的速度？审题析疑1.给出摩擦力存在的接触面.2.此条件隐含物体与木板间摩擦力的大小及运动状态.3.注意分析两者相对运动过程中的受力及运动关系.FFF的最大值为最大静摩擦力，即滑动摩擦力，此时两者共同匀加速运动.x2x1v1v2a1a2转原题F