4.6用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（一）課件高一上學(xué)期物理人教版必修1

4.6用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（一）人教版高中物理必修1第四單元教學(xué)目標(biāo)1.能運(yùn)用牛頓定律解答一般的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。2.理解運(yùn)用牛頓定律解題的基本方法，即首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)情況分析，然后用牛頓定律把二者聯(lián)系起來(lái)。3.在分析解題過(guò)程中學(xué)習(xí)體會(huì)可以采取一些具體有效的方法，比如如何建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系進(jìn)行解題的。1．已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況。2．已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。物體的受力分析及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上。牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一定律牛頓第二定律牛頓第三定律動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a受力情況運(yùn)動(dòng)情況一、已知受力確定運(yùn)動(dòng)情況如果已知物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律及物體的受力分析確定其加速度a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，例題1一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面之間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。F解題過(guò)程：將物體看做質(zhì)點(diǎn)，對(duì)物體受力分析。由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：a練習(xí)1：一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面之間的摩擦因數(shù)為0.2。求物體在3s末的速度和第3s內(nèi)發(fā)生的位移。F解：由牛頓第二定律得：由以上各式并代入數(shù)據(jù)解得：a=1m/s2a練習(xí)2：質(zhì)量為4kg的物體在10N的水平拉力的作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，撤去后經(jīng)4s物體停下來(lái)，求物體做勻速運(yùn)動(dòng)的速度和撤去力后的位移。練習(xí)3：如圖所示，質(zhì)量m=5kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，現(xiàn)用大小F=25N，方向與水平成37°角斜向上的拉力拉物體，使物體由靜止加速運(yùn)動(dòng)，求10s末物體的速度大小。解：水平方向由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：Fcos37°﹣f=ma

豎直方向由力的平衡得:

Fsin37°＋N=mg又有f＝μN(yùn)

代入得：a=2.6m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：vt＝v0＋at

代入得：vt＝26m/s

則10s末物體的速度為26m/s練習(xí)4：滑草是近幾年流行的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，和滑雪一樣能給運(yùn)動(dòng)者帶來(lái)動(dòng)感和刺激．如圖甲為某一娛樂(lè)場(chǎng)中的滑草場(chǎng)地，圖乙為其示意圖，其中斜坡軌道AB長(zhǎng)為64m，傾角為37°，軌道BC為足夠長(zhǎng)的水平草地．一滑行者坐在滑草盆中自頂端A處由靜止滑下，滑草盆與整個(gè)滑草軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0．5，忽略軌道連接處的速率變化及空氣阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：（1）滑草者及草盆在AB段的加速度大?。海?）滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）滑草者及草盆在水平軌道上滑行的最遠(yuǎn)距離實(shí)際應(yīng)用在某城市的一條水平道路上，規(guī)定車(chē)輛行駛的速度不得超過(guò)45km/h。在一次交通事故中，肇事車(chē)是一輛卡車(chē)，量得這輛卡車(chē)緊急剎車(chē)（車(chē)輪被抱死）時(shí)留下的剎車(chē)痕跡長(zhǎng)為14m，已知該汽車(chē)輪胎與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7，請(qǐng)估算該車(chē)是否超速。二、已知運(yùn)動(dòng)情況確定受力如果已知一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可確定其加速度a，根據(jù)牛頓第二定律及物體的受力分析就可以確定物體的受力情況。例2.一個(gè)質(zhì)量m=75Kg的物體，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角θ=30o，在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的距離x=60m，求物體受到的阻力（包括滑動(dòng)摩擦和空氣阻力）。F阻解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由牛頓第二定律得a練習(xí)1：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝10kg的物體，沿著傾角θ＝37°的固定斜面由靜止開(kāi)始勻加速滑下，在t＝3s的時(shí)間內(nèi)下滑的路程x＝18m，求：（1）物體和斜面間的摩擦力．（2）物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．（g取10m/s2）民航客機(jī)一般都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后，打開(kāi)緊急出口，狹長(zhǎng)的氣囊會(huì)自動(dòng)充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地上。練習(xí)2.若機(jī)艙口下沿距地面3.0m，氣囊所構(gòu)成的斜面長(zhǎng)度為6.0m，一個(gè)質(zhì)量60kg的人滑至氣囊底端需要4s的時(shí)間，則人沿氣囊滑下時(shí)所受的阻力是多少？練習(xí)3：如圖所示，質(zhì)量m=5kg的物體以v0=26m/s的初速度，沖上一個(gè)傾角為37°、長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的斜面，沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=2.6s減速到0.求物體在斜面上所受到的摩擦力大小.解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vt＝v0＋at代入得：a=﹣10m/s2則物體加速度的大小a=10m/s2沿斜面方向由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：mgsin37°＋f=ma代入得f＝20N則物體在斜面上所受到