【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理 5.4牛頓運動定律的案例分析課件 滬科必修1

5．4牛頓運動定律的案例分析編輯ppt1．動力學(xué)的兩類基本問題(1)_________________________：在受力情況已

知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出

物體的運動__________．處理這類問題的基本思

路是：先求出幾個力的______，由牛頓第二定律

(F＝ma)求出a，再由運動學(xué)有關(guān)公式求出______

_________等．至于牛頓第二定律中合力的求法

可用力的合成法則或用正交分解法．已知受力情況求運動情況的物理量合力速度、位移編輯ppt(2)____________________________：在運動情

況已知的條件下，要求判斷出物體______的情

況．其解題思路一般是：已知加速度或根據(jù)運

動學(xué)規(guī)律求出________，再由牛頓第二定律求

出合力來，從而確定___________．已知運動情況求物體受力情況受力加速度受力情況編輯ppt2．求解兩類動力學(xué)基本問題的示意圖從上表可以看出，_________這個物理量將物體的

受力情況和運動情況聯(lián)系起來．加速度編輯ppt一、應(yīng)用牛頓第二定律的兩種常用方法●要點梳理(1)合成法若物體只受兩個力作用而產(chǎn)生加速度時，根據(jù)牛頓第二定律可知，利用平行四邊形定則求出的兩個力的合外力方向就是加速度方向．特別是兩個力互相垂直或相等時，應(yīng)用力的合成法比較簡單．編輯ppt(2)分解法當(dāng)物體受到兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常用正交分解法解題．通常是分解力，但在有些情況下分解加速度更簡單．①分解力：一般將物體受到的各個力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，則：F合x＝ma(沿加速度方向)，F(xiàn)合y＝0(垂直于加速度方向)．②分解加速度：當(dāng)物體受到的力相互垂直時，沿這兩個相互垂直的方向分解加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解，有時更簡單．

編輯ppt二、解答連接體問題常用的方法●要點梳理利用牛頓第二定律處理連接體問題時常用的方法是整體法與隔離法．(1)整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，這個整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和，當(dāng)整體受到的外力F已知時，可用牛頓第二定律求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫做整體法．(2)隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時，常把某個物體從系統(tǒng)中“隔離”出來，進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連接體問題的思維方法叫做隔離法．編輯ppt編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)0.25

(2)0.84kg/s編輯ppt【方法總結(jié)】解決兩類動力學(xué)問題的基本思路：編輯ppt編輯ppt【解析】

這個題目是根據(jù)運動情況求解汽車所受的阻力，研究對象，汽車m＝1.0×103kg.運動情況，勻減速運動至停止v＝0，s＝12.5m．初始條件v0＝10m/s，求阻力F阻．由運動情況和初始條件，根據(jù)運動學(xué)公式可求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力．畫圖分析如下圖所示．

編輯ppt編輯ppt【答案】

4.0×103N，方向跟速度方向相反編輯ppt編輯ppt(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小和方向；(2)人在奔跑過程中木板的加速度大小和方向；(3)人從開始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時間．編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)200N向右(2)2m/s2向左(3)2s編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)1m/s2

(2)0.91m/s2編輯ppt編輯ppt【指點迷津】解題前先要弄清物體的受力情況，然后才能判斷物體的運動情況．物體在前2s內(nèi)做初速度為零的勻加速直線運動，在第二個2s內(nèi)做勻減速直線運動．編輯ppt編輯ppt編輯ppt從上述分段分析可知，在這4s內(nèi)物體的位移為s1＋s2＝20m．物體4s末的速度為零，以后重復(fù)上述過程，每4s物體前進(jìn)20m．在30s內(nèi)有7次相同的這種過程，經(jīng)過4s×7＝28s，最后2s物體做初速度為零的勻加速直線運動，位移為10m.所以經(jīng)過30s物體總位移為：s＝(20×7＋10)m＝150m.編輯ppt解法二：本題可采用下圖所示的v－t圖象求解.30s內(nèi)的位移就是v－t圖象所圍“面積”的大?。獾胹＝150m.編輯ppt在兩種解題方法中，解法一是基本解法，它強調(diào)了對運動過程的分析及不同規(guī)律的應(yīng)用，這是學(xué)習(xí)的重點．解法二解法簡單，能力要求高，提倡大家對一題多解這方面的問題多進(jìn)行訓(xùn)練．編輯ppt分析物理問題的重要方法——程序法按時間的先后順序?qū)︻}目給出的物體運動過程(或不同的狀態(tài))進(jìn)行分析(包括列式計算)的解題方法叫做程序法．程序法解題的基本思路是：①要正確劃分出題目中有多少個不同過程或多少個不同狀態(tài)，②對各個過程或各個狀態(tài)進(jìn)行具體分析，得出正確的結(jié)果，③前一個過程的結(jié)束是后一個過程的開始，兩個過程的交接點(速度v)是問題的關(guān)鍵，如傳送帶問題．編輯ppt水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，如下圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v＝1m/s運行，一質(zhì)量為m＝4kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動．設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2m，g取10m/s2.編輯ppt編輯ppt(1)求行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大小；(2)求行李做勻加速直線運動的時間；(3)如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率．編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)4N

1m/s2

(2)1s

(3)2s

2m/s編輯ppt編輯ppt【解析】

根據(jù)受力分析可知，當(dāng)撤掉拉力后，木板向右做減速運動，物塊向右做加速運動，直到兩者速度相等后，一起做勻速運動．【答案】

BC編輯ppt編輯ppt【解析】

因為木塊與劈相對靜止，故木塊的加速度與劈的加速度相同，皆水平向左．由牛頓第二定律知：木塊所受合外力的方向水平向左．明確加速度方向與合外力方向的關(guān)系和木塊與斜面相對靜止的含義是解題的關(guān)鍵．【答案】

A編輯ppt編輯ppt【答案】

B編輯ppt編輯ppt【解析】在0～1.4s時間內(nèi)彈力保持不變，彈力和人的重力保持平衡，故能求出人的質(zhì)量，A正確；由圖知向上的最大彈力，由牛頓第二定律