4.6用牛顿运动定律解决问题（一）课件高一上学期物理人教版必修1

4.6用牛顿运动定律解决问题（一）人教版高中物理必修1第四单元教学目标1.能运用牛顿定律解答一般的动力学问题。2.理解运用牛顿定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿定律把二者联系起来。3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法，比如如何建立恰当的坐标系进行解题的。1．已知物体的受力情况，求物体的运动情况。2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况。物体的受力分析及运动状态分析。教学重点教学难点：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律动力学的两类基本问题牛顿第二定律运动学公式a受力情况运动情况一、已知受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律及物体的受力分析确定其加速度a，由运动学公式确定物体的运动情况，例题1一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面之间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。F解题过程：将物体看做质点，对物体受力分析。由牛顿第二定律得：代入数据解得：a练习1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面之间的摩擦因数为0.2。求物体在3s末的速度和第3s内发生的位移。F解：由牛顿第二定律得：由以上各式并代入数据解得：a=1m/s2a练习2：质量为4kg的物体在10N的水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，撤去后经4s物体停下来，求物体做匀速运动的速度和撤去力后的位移。练习3：如图所示，质量m=5kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用大小F=25N，方向与水平成37°角斜向上的拉力拉物体，使物体由静止加速运动，求10s末物体的速度大小。解：水平方向由牛顿运动定律得：Fcos37°﹣f=ma

竖直方向由力的平衡得:

Fsin37°＋N=mg又有f＝μN

代入得：a=2.6m/s2由运动学公式得：vt＝v0＋at

代入得：vt＝26m/s

则10s末物体的速度为26m/s练习4：滑草是近几年流行的一项运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激．如图甲为某一娱乐场中的滑草场地，图乙为其示意图，其中斜坡轨道AB长为64m，倾角为37°，轨道BC为足够长的水平草地．一滑行者坐在滑草盆中自顶端A处由静止滑下，滑草盆与整个滑草轨道间的动摩擦因数均为0．5，忽略轨道连接处的速率变化及空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：（1）滑草者及草盆在AB段的加速度大小：（2）滑到B点时的速度大小；（3）滑草者及草盆在水平轨道上滑行的最远距离实际应用在某城市的一条水平道路上，规定车辆行驶的速度不得超过45km/h。在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，量得这辆卡车紧急刹车（车轮被抱死）时留下的刹车痕迹长为14m，已知该汽车轮胎与路面的动摩擦因数为0.7，请估算该车是否超速。二、已知运动情况确定受力如果已知一个物体的运动情况，由运动学公式就可确定其加速度a，根据牛顿第二定律及物体的受力分析就可以确定物体的受力情况。例2.一个质量m=75Kg的物体，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=5s的时间内滑下的距离x=60m，求物体受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）。F阻解：由运动学公式由牛顿第二定律得a练习1：如图所示，一个质量m＝10kg的物体，沿着倾角θ＝37°的固定斜面由静止开始匀加速滑下，在t＝3s的时间内下滑的路程x＝18m，求：（1）物体和斜面间的摩擦力．（2）物体和斜面间的动摩擦因数．（g取10m/s2）民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上。练习2.若机舱口下沿距地面3.0m，气囊所构成的斜面长度为6.0m，一个质量60kg的人滑至气囊底端需要4s的时间，则人沿气囊滑下时所受的阻力是多少？练习3：如图所示，质量m=5kg的物体以v0=26m/s的初速度，冲上一个倾角为37°、长度足够长的斜面，沿斜面向上做匀减速直线运动，经时间t=2.6s减速到0.求物体在斜面上所受到的摩擦力大小.解：由运动学公式得vt＝v0＋at代入得：a=﹣10m/s2则物体加速度的大小a=10m/s2沿斜面方向由牛顿运动定律得：mgsin37°＋f=ma代入得f＝20N则物体在斜面上所受到