高中物理：3.5 牛頓運動定律的應(yīng)用 課件（教科必修1）

1、2021/8/11 星期三1牛頓運動定律的應(yīng)用 2021/8/11 星期三2運動力關(guān)系？牛頓運動定律1、牛頓第一定律2、牛頓第二定律3、牛頓第三定律超重與失重2021/8/11 星期三3一、動力學(xué)的兩類問題1.已知物體的受力情況運動情況求2.已知物體的運動情況求受力情況四、解決動力學(xué)問題的基本思路受力情況a運動情況運動情況a受力情況2021/8/11 星期三4二、解題步驟：1.選取研究對象（哪個物體或哪幾個物體組成的系統(tǒng)）2.受力分析，畫出受力的示意圖3.建立坐標(biāo)系，選擇運動方向或加速度方向為正方向4.根據(jù)牛頓定律、運動公式列出方程5.解方程，對結(jié)果進行分析、檢驗或討論三、幾種典型的解題方法：

2、1.正交分解法2.整體法和隔離法3.假設(shè)法4.極限法5.圖象法2021/8/11 星期三5四、典型例題2.兩類動力學(xué)問題1.牛頓第一定律的應(yīng)用以及慣性問題5.臨界問題6.超重、失重問題7.牛頓第三定律的應(yīng)用問題4.瞬間問題：剛性繩（或接觸面）彈簧（或橡皮繩）3.連接體問題：整體法隔離法2021/8/11 星期三6例1.(2020年廣東卷1)一汽車在路面情況相同的公路上行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是 （ ）A. 車速越大，它的慣性越大B. 質(zhì)量越大，它的慣性越大C. 車速越大，剎車后滑行的路程越長D. 車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大B C2021/8/11

3、 星期三7 例2.下列關(guān)于運動狀態(tài)與受力關(guān)系的說法中，正確的是： （ ） A.物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，物體的受力情況一定變化B.物體在恒力作用下，一定作勻變速直線運動C.物體的運動狀態(tài)保持不變，說明物體所受的合外力為零D.物體作曲線運動時，受到的合外力可能是恒力C D2021/8/11 星期三8例3. 如圖所示, 位于光滑固定斜面上的小物體P受到一水平向右的推力的作用. 已知物塊P沿斜面加速下滑. 現(xiàn)保持F的方向不變, 使其減小, 則加速度 ( )A.一定變小 B.一定變大 C.一定不變 D.可能變小, 可能變大, 也可能不變FP解: 畫出物體P受力圖如圖示:FPFNmg由牛頓第二定律得mgs

4、in-Fcos=ma保持F的方向不變,使F減小,則加速度a一定變大Bxy2021/8/11 星期三9例4 .一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖所示在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是 ( )A當(dāng) 一定時，a 越大，斜面對物體的正壓力越小B當(dāng) 一定時，a 越大，斜面對物體的摩擦力越大C當(dāng)a 一定時， 越大，斜面對物體的正壓力越小D當(dāng)a 一定時， 越大，斜面對物體的摩擦力越小a解:物體受力情況如圖所示，mg FNfayaax由牛頓第二定律得，f - mgsin = masin FN - mgcos = macos f = m(ga) sin F

5、N = m(ga) cos 若不將加速度分解, 則要解二元一次方程組.B Cxy2021/8/11 星期三10例5物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行(如圖)，當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運動時 ( )AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之間的摩擦力為零DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)解：對A、B整體，由牛頓第二定律得，ABC(mA+mB)gFNxy2021/8/11 星期三11例5.物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行(如圖)，當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運動時 (

6、 )AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之間的摩擦力為零DA、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)C解：對A、B整體，由牛頓第二定律得，ABCfAB mBgFAByx假設(shè)B受摩擦力如圖所示，則對B，由牛頓第二定律得，2021/8/11 星期三12例6. 如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧和一根細線共同拉住一個質(zhì)量為m的小球，平衡時細線恰是水平的，彈簧與豎直方向的夾角為.若突然剪斷細線，則在剛剪斷的瞬時，彈簧拉力的大小是 ，小球加速度的大小為 ，方向與豎直方向的夾角等于 . 小球再回到原處時彈簧拉力的大小是 .m解：小球受力如圖示，TFmg由平衡條件得 彈簧拉力為

7、F= mg/cos剪斷線的瞬時，彈簧拉力不變?nèi)詾镕小球加速度的大小為a=T/m=g tan方向沿水平方向小球再次回到原處時,由圓周運動規(guī)律得F1 -mg cos=mv2 / l =0F1 = mg cosmg/cosg tan90mg cos2021/8/11 星期三13例7.在運動的升降機中天花板上用細線懸掛一個物體A，下面吊著一個輕質(zhì)彈簧秤（彈簧秤的質(zhì)量不計），彈簧秤下吊著物體B，如下圖所示，物體A和B的質(zhì)量相等，都為m5kg，某一時刻彈簧秤的讀數(shù)為40N，設(shè)g=10 m/s2，則細線的拉力等于_ ，若將細線剪斷，在剪斷細線瞬間物體A的加速度是 ，方向 _ ；物體B的加速度是 ；方向 _

8、80N18 m/s2向下2 m/s2向下AB2021/8/11 星期三14例8.如圖，有一斜木塊，斜面是光滑的，傾角為，放在水平面上，用豎直放置的固定擋板A與斜面夾住一個光滑球，球質(zhì)量為m，要使球?qū)ωQ直擋板無壓力，球連同斜木塊一起應(yīng)向 (填左、右)做加速運動，加速度大小是 . 解: 畫出小球的受力圖如圖示: mgFN合力一定沿水平方向向左,F=mgtan a= gtan 左gtan2021/8/11 星期三15 例9. 一質(zhì)量為M、傾角為的楔形木塊，靜止在水平桌面上，與桌面的動摩擦因素為，一物塊質(zhì)量為m，置于楔形木塊的斜面上，物塊與斜面的接觸是光滑的，為了保持物塊相對斜面靜止，可用一水平力F推

9、楔形木塊，如圖示，此水平力的大小等于 . 解：對于物塊，受力如圖示：mgFN1物塊相對斜面靜止，只能有向左的加速度， 所以合力一定向左由牛頓運動定律得mg tan =ma a= gtan 對于整體受力如圖示：fF(M+m)gFN2由牛頓運動定律得F f = (m+M)aFN2 -(m+M)g=0f= FN2= (m+M)g F=f+(m+M)a= (m+M)g( +tan ) (m+M)g(+ tan)2021/8/11 星期三16解：由牛頓第二定律得,例10.(05年理綜全國卷I/14)一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為 ，g為重力加速度人對電梯底部的壓力為（ ）A B.

10、2mg C. mg D D 電梯對人的支持力為由牛頓第三定律 得，avFNFNmg所求壓力 為FN=4mg/3 ,FN=ma+mg=4mg/3 ,FN-mg=ma ,2021/8/11 星期三17例11 (2020年北京春季理綜20)如圖，一個盛水的容器底部有一小孔靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則（ ）A容器自由下落時，小孔向下漏水B將容器豎直向上拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水C將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水D將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水D容器及水均處于完全失重狀態(tài)，水不產(chǎn)

11、生壓強，小孔的上下方壓強相等，所以水不會流出2021/8/11 星期三18例l2 (2020年陜西、四川、云南 1)如圖所示，一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F 、方向如圖所示的力去推它，使它以加速度a右運動。若保持力的方向不變而增大力的大小，則A . a 變大 B . a不變 Ca變小 D . 因為物塊的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢F2021/8/11 星期三19例l2.(2020年陜西、四川、云南 1)如圖所示，一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為F 、方向如圖所示的力去推它，使它以加速度a右運動若保持力的方向不變而增大力的大小，則 （ ）A . a 變大 B . a不變 Ca變小

12、 D . 因為物塊的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢FyxGFNFcos=ma，解：根據(jù)牛頓第二定律得，A2021/8/11 星期三20 例13.人和雪橇的總質(zhì)量為75kg，沿傾角=37且足夠長的斜坡向下運動，已知雪橇所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)k未知，從某時刻開始計時，測得雪橇運動的v-t圖象如圖中的曲線AD所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線上一點B的坐標(biāo)為（4, 15），CD是曲線AD的漸近線，g取10m/s2，試回答和求解：雪橇在下滑過程中，開始做什么運動，最后做什么運動？當(dāng)雪橇的速度為5m/s時，雪橇的加速度為多大？雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)多大？t/sv/ms-15 401510DABC2021/8/11 星期三21解： 由圖線可知，雪橇開始以5m/s的初速度作加速度逐漸減小的變加速運動，最后以10m/s作勻速運動 t=0，v0= 5m/s 時