2013高一物理滬科版必修1課件 5.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的案例分析

1、理解教材新知 第5章隨堂根底穩(wěn)固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二把握熱點(diǎn)考向考向一考向二應(yīng)用創(chuàng)新演練5.4考向三1.如果物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn) 動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再根 據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的力。2.如果物體的受力情況，可以由 牛頓第二定律求出物體的加速度，再 通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。3.加速度是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)情況和受力情 況的橋梁。自學(xué)教材 根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出 ，再根據(jù)牛頓第二定律可確定物體所受的 ，從而求出某些未知力，或與力相關(guān)的某些量，如動(dòng)摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的方向等。加速度力重點(diǎn)詮釋 1解題思路 2解題步驟 (1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析

2、和運(yùn)動(dòng)過程分析，并畫出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖。(2)選擇適宜的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的加速度。(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求物體所受的合外力。(4)根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出需求的力。 1某消防隊(duì)員從一平臺上跳下，下落2 m后雙腳著地，接著他用雙腿彎曲的方式緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，在著地過程中地面對他雙腿的平均作用力估計(jì)為()A自身所受重力的2倍B自身所受重力的5倍C自身所受重力的8倍 D自身所受重力的10倍答案：B自學(xué)教材 根據(jù)牛頓第二定律，物體的受力情況可以求出物體的 ，再根據(jù)物體的初始條件(初位置和初速度)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，就可以求出物體在任意時(shí)刻的位置和速度，也就確定了

3、物體的 。加速度運(yùn)動(dòng)情況重點(diǎn)詮釋1解題思路 2解題步驟 (1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出物體的受力圖。 (2)根據(jù)力的合成與分解，求出物體所受的合外力(包括大小和方向)。 (3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 (4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需求的運(yùn)動(dòng)學(xué)量任意時(shí)刻的位移和速度，以及運(yùn)動(dòng)軌跡等。2將質(zhì)量為0.5 kg的小球以14 m/s的初速度豎直上拋，運(yùn)動(dòng)中球受到的空氣阻力大小恒為2.1 N，那么球能上升的最大高度是多少？(g取9.8 m/s2)答案：7 m 例1質(zhì)量m1.5 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，在水平恒力F作用下，從水平面上A點(diǎn)由靜

4、止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t2.0 s后停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離s5.0 m，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，求恒力F的大小。(g取10 m/s2) 思路點(diǎn)撥由撤去力F前及撤去力F后的運(yùn)動(dòng)情況以及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出撤去力F前的加速度，然后由牛頓第二定律求解恒力F的大小。 解析設(shè)未撤去力F物塊的位移s1，撤去力F后物塊位移s2，撤去力F時(shí)速度為v。 對撤去力F前，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v22a1s1，撤去力F后有va2t，v22a2s2，又s1s2s，由題意知，撤去力F后，摩擦力fmg，故由牛頓第二定律有a2g，聯(lián)立以上各式解得a18 m/s2。 撤去力F前，由牛頓第二定律得Ff

5、ma1， 那么Ffma1mgma115 N。 答案15 N 借題發(fā)揮 對于過程較復(fù)雜的情況，應(yīng)分階段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程分析，并找出各運(yùn)動(dòng)過程的相關(guān)量，從而將各運(yùn)動(dòng)過程有機(jī)地連接在一起。1一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角30，在t5 s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程s60 m，求滑雪人受到的阻力。(包括摩擦和空氣阻力)答案：67.5 N 例2物體以12 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為37的斜坡，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)。求： (1)物體沿斜面上滑的最大位移； (2)物體再滑到斜面底端時(shí)的

6、速度大小。 解析設(shè)物體的質(zhì)量為m。 (1)物體上滑時(shí)受力分析如圖甲所示，垂直斜面方向： Nmgcos 37 平行斜面方向： fmgsin 37ma1 又fN (2)物體返回時(shí)受力分析如圖乙所示，垂直斜面方向： Nmgcos 37 平行于斜面方向： mgsin 37fma2 又fN 借題發(fā)揮 解決動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，受力分析是關(guān)鍵，分析時(shí)，首先要弄清楚整個(gè)過程中物體的受力是否變化，其加速度是否相同，假設(shè)不同，必須分階段處理。 在例題中，假設(shè)斜面是光滑的，那么，物體沿斜面上滑的最大位移是多少？從開始沖上斜面到返回到斜面底端總共需用多少時(shí)間？答案：12 m4 s 例3如圖541所示，固定光滑輕桿與地面成一

7、定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F的作用下向上運(yùn)動(dòng)，推力F與小環(huán)的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖542所示，取重力加速度g10 m/s2。求：圖541圖542 (1)小環(huán)的質(zhì)量m； (2)輕桿與地面間的傾角。 思路點(diǎn)撥把兩個(gè)圖像結(jié)合起來，判斷小環(huán)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分析小環(huán)在不同階段的受力情況，用牛頓第二定律或平衡方程進(jìn)行求解。答案(1)1 kg(2)30 借題發(fā)揮 (1)物理圖像信息量大，包含知識內(nèi)容全面，好多習(xí)題條件是通過物理圖像給出的，動(dòng)力學(xué)問題中常見的有st、vt、Ft及aF等圖像。 (2)遇到帶有物理圖像的問題時(shí)，要認(rèn)真分析圖像，要從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖像給出的信息，再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去解題。2放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系