4.5牛顿运动定律的应用课件高一上学期物理人教版

4.5牛顿运动定律的应用学习目标1.掌握用牛顿运动定律解决两类问题。2.理解加速度是解决动力学问题的桥梁。3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法。问题

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。让力与运动的关系在生活中完美呈现。这是如何做到的呢？问题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。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。从受力确定运动情况

如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量。从受力确定运动情况【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。（1）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

。（2）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？从受力确定运动情况①本题中的研究对象是谁？②研究对象受多少个力的作用？画出正确的受力分析示意图。研究对象运动情况是怎样的？画出运动过程的示意简图。③分析已知条件，应该如何求加速度？④如何确定研究对象最终的运动情况？问题讨论从受力确定运动情况

分析受力情况求合力牛顿第二定律求加速度运动学公式求位移FNGFfGFN从受力确定运动情况

从受力确定运动情况从受力确定运动情况解题思路受力情况求合力牛顿第二定律求加速度运动学公式求速度、位移、时间桥梁从运动情况确定受力处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量。匀变速直线运动F=ma受力情况因重力弹力摩擦力已知外力运动情况果速度时间位移从运动情况确定受力【例题2】如图，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，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。从运动情况确定受力【解析】以滑雪者为研究对象，建立如图所示的直角坐标系，滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。根据匀变速直线运动规律，有其中v0＝2m/s，t＝5s，x＝60m，则有根据牛顿第二定律，有y方向x方向FN－mgcosθ＝0mgsinθ－Ff＝maa=?x=60m；t=5s;v0

=2

m/s从运动情况确定受力得FN＝mgcosθFf＝m（gsinθ－a）其中，m＝75kg，θ＝30°，则有Ff＝75N，FN＝650N

根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小等于雪面对滑雪者的支持力大小，为650N，方向垂直斜面向下。滑雪者受到的阻力大小为75N，方向沿山坡向上。从运动情况确定受力1．已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而知道物体受到其他力的情况．2.处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。从运动情况确定受力从运动情况确定受力解题思路受力情况求力牛顿第二定律求合力运动学公式求加速度桥梁课堂小练1.(多选)如图所示，质量为m＝1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为v0＝10m/s时，给物体施加一个与速度方向相反大小为2N的恒力F，在此恒力F作用下(g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(

)A．物体经10s速度减为零B．物体经2s速度减为零C．物体的速度减为零后将保持静止D．物体的速度减为零后将向右运动BC课堂小练2．如图所示，质量为m＝3kg的木块放在倾角θ＝30°的足够长的固定斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2s时间木块沿斜面上滑4m的距离，则推力F的大小为(g取10m/s2)(

)A．42N

B．6NC．21N D．36ND课堂小练3．元宵节期间人们燃放起美丽的烟火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有烟花的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3s末到达离地面90m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的

k倍，那么

v0和

k分别等于(

)A．30m/s,1 B．30m/s,0C．60m/s,0.5 D