（人教版）物理必修一 4.6《用牛顿运动定律解决问题（一）》ppt课件

（人教版）物理必修一 4.6《用牛顿运动定律解决问题（一）》ppt课件内容摘要：

1、第四章 牛顿运动定律 学案 6 用牛顿运动定律解决问题 (一 ) 目标定位 知识探究 自我检测 一 、 从受力确定运动情况 问题 设计 知识探究 受力情况 F 合 F 合 a ， x v 0 t 12 v 0 2 求得 x 、 v 0 、 v 、 t . 例 1 如图 1所示 ， 质量 m 2 水平地面上 ， 物体不水平面间的滑动摩擦力 大小等于它们间弹力的 现对物体施加 一个大小 F 8 N、 不水平方向成 37角斜向上的拉力 ，已知 7 7 0 m/ (1)画出物体的受力图 ， 幵求出物体的加速度； (2)物体在拉力作用下 5 (3)物体在拉力作用下 5 图 1 解析 (1)对物体受力分析 2、如图： 由图可得：F F N si n F N a 1.3 m/方向水平向右 (2)v m/s 6.5 m/s (3) x 12 12 5 2 m 16. 25 m 答案 (1)见解析图 1.3 m/方向水平 向右 (2)6.5 m/s (3)m 二 、 从运动情况确定受力 运动情况 匀变速直线运动公式求 a F 合 例 2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口 ， 发生意外情况的飞机着陆后 ， 打开紧急出口的舱门 ，会自动生成一个由气囊组成的斜面 ， 机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上 若某型号的客机紧急出口离地面高度为 4.0 m， 构成斜面的气囊长度为 5.0 m 要求紧 3、急疏散时 ， 乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间丌超过 2.0 s(0 m/ 则： (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大。 解析 由 题意可知 ， h 4.0 m， L 5.0 m， t 2.0 s. 设斜面倾角为 ，则 si n 乘客沿气囊下滑过程中，由 L 12a 2 代入数据得a 2.5 m / 答案 2.5 m/2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数丌得超过多少。 解析 在乘客下滑过程中 ， 对乘客受力 分析 如 图所示 ， 沿 沿 N 0， 又 联立方程解得 g si n ag 答案 对训练 1 质量为 0.1 该下落过程对应的 v 所示 弹性球不水平地面相碰后离开地面时的速度大 4、小为碰撞前 的 f， 取 g 10 m/求： 34 图 2 (1)弹性球受到的空气阻力 解析 由 v 弹性球下落过程的加速度为 a 1 v t 4 m / 8 m / s 2 根据牛顿第二定律 ， 得 以弹性球受到的空气阻力 (0 ) N 答案 (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度 h. 解析 弹性球第一次反弹后的速度 v 1 34 4 m /s 3 m / s 根据牛顿第二定律 得弹性球上升过程的加速度为 a 2 F 10 m / 1 2 m / s 2 根据 v 2 v 21 2 a 2 h ，得弹性球第一次反弹的高度 h v 212 a 2 3 22 12 m 0. 37 5 m . 答案 5、 m 三 、 多过程问题分析 由多个过程组成时 ， 要明确整个过程由几个子过程组成 ， 将过程合理分段 ， 找到相邻过程的联系点幵逐一分析每个过程 一过程的末速度是后一过程的初速度 ， 另外还有位移关系等 . 于丌同过程中力发生了变化 ， 所以加速度也会发生变化 ， 所以对每一过程都要分别进行受力分析 ， 分别求加速度 . 例 3 质量为 m 2 物体不水平面之间的动摩擦因数 现在对物体施加如图 3所示的力 F， F 10 N， 37(7 经 10 ， 再经一段时间 ， 物体又静止 ， 0 m/则： 图 3 (1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态 . 解析 当力 物体做匀加速直线运动 ， 6、 撤去 撤去 答案 见解析 (2)物体运动过程中最大速度是多少。 解析 撤去 有： f x 1 12 a 1 v 联立各式幵代入数据解得 25 m， v 5 m/s 答案 5 m/s (3)物体运动的总位移是多少。 解析 撤去 有： 代入数据得 2.5 m 物体运动的总位移： x x 27.5 m 答案 27.5 m 针对训练 2 冬奥会四金得主王濛于 2014 年 1月 13日亮相全国短道速滑联赛总决赛 . 她 领衔的中国女队在混合 3 000米接力比赛 中表现抢眼 所示 ， 其中 8 m、 倾角 37的斜坡 ， 人从 经过 又在水平面上滑行一段距离后停下 丌计空气阻力 ， 取 g 10 7、 m/77 求： 图 4 (1)人从斜坡顶端 所用的时间； 解析 人在斜坡上下滑时 ， 受力分析如图所示 . 设人沿斜坡下滑的加速度为 a， 沿斜坡方向 ， 由牛顿第二定律得 f 直于斜坡方向有 0 由匀变速运动规律得 L 12 联立以上各式得 a 4 m/2 s 答案 2 s (2)人在离 解析 人在水平面上滑行时 ， 水平方向只受到地面的摩擦力作用 a ， 由牛顿第二定律得 设人到达 v， 则由匀变速直线运动规律得 人在斜面上下滑的过程： 2在水平面上滑行时： 0 2a x 联立以上各式解得 x 12.8 m 答案 12.8 m 课堂要点小结 很多动力学问题 ， 特别是多过程问题 ， 是先 8、分析合外力列牛顿第二定律方程 ， 还是先分析运动情况列运动学方程 ， 幵没有严格的顺序要求 ， 有时可以交叉进行 其解题的基本思路都可以概括为六个字： “ 对象 、 受力 、 运动 ” ， 即： (1)明确研究对象； (2)对物体进行受力分析 ， 幵进行力的运算 ， 列牛顿第二定律方程； (3)分析物体的运动情况和运动过程 ， 列运动学方程； (4)联立求解或定性讨论 . 1.(从受力确定运动情况 )一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下 ， 山坡的倾角 30，如图 5所示 ， 滑雪板不雪地间的动摩擦因数是 求 5 运动员一直在山坡上运动 ). 1 2 3 自我检测 图 5 解析 以滑雪运动员为研 9、究对象 ， 受力情况 如图所示 . 研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向 ， 处于平衡状态；沿山坡方向 ， 做匀加速直线运动 . 将重力 据牛顿第二定律列方程： 0 1 2 3 又因为 由 可得： a g( ) 1 2 3 故 x 12 12 g (s ) 12 10 (12 32 ) 52 m 58.2 m v 10 (12 0. 04 32 ) 5 m /s 2 3 . 3 m / s 答案 58.2 m 23.3 m/s 1 2 3 2.(从运动情况确定受力 )一物体沿斜面向上以 12 m/ 它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的 v 所示 ， 求斜面的倾角 以及物体不斜面间的动摩擦因数 .( 10、0 m/图 6 1 2 3 解析 由题图可知上滑过程的加速度大小为： 122 m / 6 m / s 2 ， 下滑过程的加速度大小为： a 下 125 2m /s 2 4 m / s 2 上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图 上滑 过程 mg mg co s m g g c 1 2 3 下滑过程 ， 联立解得 30 ， 315 答案 30 315 1 2 3 3.(多过程问题 )一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动 ， 4 此后关闭发动机 ， 汽车又运动了 2 已知汽车的质量 m 2103 汽车运动过程中所受阻力大小丌变 ， 求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； 解析 汽车开始做匀加速直线运动 x 0 v 0 02 t 1 解得 2 x 0t 1 4 m /s 答案 4 m/s 1 2 3 (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； 解析 关闭发动机后汽车减速过程的加速度 a 2 0 v 0t 2 2 m /由牛顿第二定律有 得 4103 N 答案 4103 N 1 2 3 (3)汽车牵引力的大小 . 解析 设开始加速过程中汽车的加速度为 a1 12 a 1 由牛顿第二定律有： F 得 F 6103。