粤教版高中物理必修第一册第四章第五节牛顿运动定律的应用课件

第五节牛顿运动定律的应用第四章牛顿运动定律1．理解加速度是解决两类动力学基本问题的桥梁．2．培养正确分析物体的受力情况和运动情况的能力．3．学会应用牛顿运动定律和运动学公式解决动力学问题．学习任务必备知识·自主预习储备知识点一从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据__________求出物体的______，再根据____________就可以确定物体所受的力．说明：利用运动学公式，正确求出加速度是解题关键．运动学公式加速度牛顿第二定律知识点二从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了____和__的关系，使我们能够把物体的运动情况和________联系起来．2．如果已知物体的受力情况，可以由____________求出物体的加速度，再通过__________确定物体的运动情况．运动力受力情况牛顿第二定律运动学规律提醒

正确的受力分析，求出合力是解这类问题的关键．体验

(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向． (

)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．

(

)(3)用30N水平拉力F拉一个静止在光滑水平面上质量为20kg的物体，若拉力F作用3s后消失，则在第5s末物体的速度大小v＝________m/s．×√4.5关键能力·情境探究达成2022年北京冬奥会在我国北京市和河北省张家口市联合举行，近几年也掀起了冰雪运动的新热潮．如图所示，设人和设备的总质量m＝60kg，取g＝10m/s2，倾角为30°，坡道足够长．请探究：(1)滑雪运动员下滑过程受到哪几个力的作用？(2)若滑雪者受到阻力大小为60N，试求其加速度大小？(3)若人从静止开始运动，2s末的速度是多大？提示：(1)受重力、支持力和阻力三个力作用．(2)由牛顿第二定律得：mgsin30°－F阻＝ma，解得a＝4m/s2．(3)由v＝v0＋at，解得v＝8m/s．考点1从运动情况确定受力1．基本思路：本类型问题是解决考点2中问题的逆过程，其思路如下：2．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力示意图和运动草图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．【典例1】如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°．现木块上有一质量m＝1.0kg的滑块从斜面下滑，测得滑块在0.40s内速度增加了1.4m/s，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g取10m/s2，求：(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小；(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向．思路点拨：由运动规律求出加速度，由牛顿运动定律求出对应力的大小．

[答案]

(1)1.5N

(2)3.03N方向水平向左甲乙规律方法

从运动情况确定受力的注意事项(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力．[跟进训练]1．如图所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到15m/s(该过程为匀加速直线运动)，此时司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，求：(1)机车在加速阶段和减速阶段的加速度大小；(2)机车关闭发动机前所受的牵引力大小．

[答案]

(1)0.5m/s2

0.9m/s2

(2)1.4×105N考点2由受力确定运动情况1．解题思路

2．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力示意图．(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．

甲乙(1)物体所受的摩擦阻力为多大？(2)物体在0～4s内的加速度为多大？运动的位移为多大？

[答案]

(1)20N

(2)5m/s2

40m规律方法

合成法与正交分解法(1)当物体受两个力的时候，可用合成法分析它们的合力．(2)当物体受到两个以上的力产生加速度时，通常用正交分解法处理．一般将力正交分解为沿加速度方向和垂直加速度方向的分量，沿加速度方向Fx＝ma，垂直于加速度方向Fy＝0．

√

学习效果·随堂评估自测

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2．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(

)A．450N

B．400N

C．350N

D．300N√

3．刹车痕迹是交警判断交通事故中汽车是否超速的重要依据之一，在一次交通事故中，货车司机看到前方道路上突然窜出一头耕牛时紧急刹车，但还是发生了事故．交警在现场量得货车的刹车痕迹长为15m，已知货车车轮与地面的动摩擦因数是0.6，请你帮助交警计算货车的初速度大约为(

)A．40km/h