第5節(jié)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 課件

物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第5節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．明確動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題．(重點(diǎn))2．掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法．(難點(diǎn))01必備知識(shí)素養(yǎng)奠基02關(guān)鍵能力素養(yǎng)形成03分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)知識(shí)點(diǎn)1從受力確定運(yùn)動(dòng)情況1．牛頓第二定律確定了_______和_______的關(guān)系，使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況與______________聯(lián)系起來(lái)．2．如果已知物體的受力情況，可以由______________求出物體的加速度，再通過(guò)______________確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．運(yùn)動(dòng)力受力情況牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律知識(shí)點(diǎn)2從運(yùn)動(dòng)情況確定受力如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)______________求出物體的加速度，結(jié)合受力分析，再根據(jù)______________求出力．運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律牛頓第二定律[判一判](1)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體所受合外力的方向．(

)(2)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體受到的每個(gè)力的方向．(

)(3)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它的受力決定的．(

)(4)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它對(duì)其他物體的施力情況決定的．(

)×√×√1．(從受力確定運(yùn)動(dòng)情況)如圖所示，若戰(zhàn)機(jī)從“遼寧號(hào)”航母上起飛前滑行的距離相同，牽引力相同，則(

)A．?dāng)y帶彈藥越多，加速度越大B．加速度相同，與攜帶彈藥的多少無(wú)關(guān)C．?dāng)y帶彈藥越多，獲得的起飛速度越大D．?dāng)y帶彈藥越多，滑行時(shí)間越長(zhǎng)√2．(從運(yùn)動(dòng)情況確定受力)某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5m，在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(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√3．(從受力確定運(yùn)動(dòng)情況)汽車緊急剎車后，車輪在地面上滑動(dòng)至停止留下的痕跡稱為剎車線，由剎車線的長(zhǎng)度可知汽車剎車前的速度．已知輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.80，測(cè)得剎車線長(zhǎng)25m．汽車在剎車前瞬間的速度大小為(g取10m/s2)(

)A．10m/s B．20m/sC．30m/s D．40m/s√探究一已知物體的受力求運(yùn)動(dòng)情況【情景導(dǎo)入】玩滑梯是小孩非常喜歡的活動(dòng)．如果滑梯的傾角為θ，一個(gè)小孩從靜止開(kāi)始下滑，小孩與滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑梯長(zhǎng)度為L(zhǎng)，怎樣求小孩滑到底端的速度和需要的時(shí)間？提示：首先分析小孩的受力，利用牛頓第二定律求出其下滑的加速度，然后根據(jù)公式v2＝2ax和x＝at2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的時(shí)間．(2)根據(jù)力的合成與分解的方法，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，求出物體的加速度；(4)結(jié)合給定的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動(dòng)參量．【例1】如圖所示，某小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量汽車加速度的簡(jiǎn)易裝置：在鋪有白紙的方木板上部釘一鐵釘(圖中O點(diǎn))，將一個(gè)小球固定在輕質(zhì)細(xì)線下端，線的上端系在釘子上，木板沿汽車行駛方向豎直放置時(shí)，小球可在豎直面內(nèi)自由擺動(dòng)且不會(huì)與木板摩擦．紙上畫(huà)有刻線，其中c刻線在O點(diǎn)正下方，b刻線在bO連線上，∠bOc＝30°，d刻線在dO連線上，∠dOc＝45°.使用時(shí)，約定木板右側(cè)為汽車前進(jìn)方向，g取9.8m/s2.若開(kāi)始時(shí)汽車向右勻速行駛，車速v＝10m/s，則汽車前進(jìn)時(shí)(

)A．若細(xì)線穩(wěn)定在b處，則汽車加速度為4.9m/s2B．若細(xì)線穩(wěn)定在d處，則0.5s內(nèi)汽車速度會(huì)減小4.9m/s

C．若細(xì)線穩(wěn)定在b處，則0.5s內(nèi)汽車速度會(huì)增大4.9m/sD．若細(xì)線穩(wěn)定在c處，則5s內(nèi)汽車前進(jìn)了100m√[針對(duì)訓(xùn)練1]

(2022·北京交通大學(xué)附中期中)如圖所示，質(zhì)量為m＝7.2kg的物體在拉力F的作用下在水平面上以3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，已知拉力F＝15N，且與水平方向夾角θ＝53°(sin53°＝0.80，cos53°＝0.60)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)撤去拉力F后，物體繼續(xù)滑動(dòng)過(guò)程中加速度的大??；(3)撤去拉力F后1.0s的時(shí)間內(nèi)，物體滑行的距離．解析：(1)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，則受力平衡Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)解得μ＝0.15.(2)撤去拉力F后，物體繼續(xù)滑動(dòng)過(guò)程中μmg＝ma解得加速度的大小a＝1.5m/s2.探究二已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求受力【情景導(dǎo)入】一運(yùn)動(dòng)員滑雪時(shí)的照片如圖所示．

(1)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．(2)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)位移．結(jié)合上述情況討論：由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力情況的思路是怎樣的？2．解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并畫(huà)出物體的受力示意圖．(2)選擇合適的運(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，求出物體所受的合力．(4)根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力和已知力求出未知力．【例2】圖甲為一風(fēng)力實(shí)驗(yàn)示意圖，開(kāi)始時(shí)，質(zhì)量為m＝1kg的小球穿在固定且足夠長(zhǎng)的水平細(xì)桿上，并靜止于O點(diǎn)，現(xiàn)用沿桿向右的恒定風(fēng)力F作用于小球上，經(jīng)時(shí)間t1＝0.4s后撤去風(fēng)力，小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖乙所示．試求：(1)小球沿細(xì)桿滑行的距離s；(2)小球與細(xì)桿之間的摩擦力f的大??；(3)風(fēng)力F的大?。甗針對(duì)訓(xùn)練2]一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，4s內(nèi)通過(guò)8m的距離，此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車又運(yùn)動(dòng)了2s停止，已知汽車的質(zhì)量m＝2×103kg，汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小不變，求：(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大??；(2)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大??；(3)汽車牽引力的大?。蘙針對(duì)訓(xùn)練3]如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環(huán)軌道的圓心，已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道分別沿AM、BM運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，