高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题（一）课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 牛顿运动定律 第四章 6用牛顿运动定律解决问题 一 第四章 1 牛顿第二定律确定了 和 的关系 使我们能够把物体的运动情况和 联系起来 2 如果已知物体的受力情况 可由牛顿第二定律求出物体的 再通过运动学的规律就可以确定物体的 从受力情况确定运动情况 运动 力 受力情况 加速度 运动情况 若已经知道物体的运动情况 根据运动学公式求出物体的 于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的 这是力学所要解决的又一方面的问题 从运动情况确定受力情况 加速度 外力 二 从受力确定运动情况1 分析思路 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 并画出物体的受力分析图 2 根据力的合成与分解 求出物体所受的合外力 包括大小和方向 3 根据牛顿第二定律列方程 求出物体运动的加速度 4 结合物体运动的初始条件 选择运动学公式 求出所需的物理量 任意时刻的速度 任意时间内的位移 以及运动轨迹等 在冬季滑冰比赛中 假设滑冰运动员的总质量为55kg 滑冰运动员左右脚交替蹬冰滑行 左右脚向后蹬冰的力都是110n 每次蹬冰时间1s 左右脚交替时 中间有0 5s的时间不蹬冰 忽略运动员滑行中受到的阻力 设运动员由静止开始直线滑行 求15s末运动员的速度 答案 20m s 三 从运动情况确定受力1 分析思路 1 根据物体的运动情况 利用运动学公式求出物体的加速度 2 根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力 3 结合受力分析 从而求出未知的力或与力相关的某些物理量 对物体进行受力分析时要善于结合物体的运动状态来确定某个力的有无及其方向 比如弹力 摩擦力是否存在与物体的运动情况有关 因此要结合物体的运动状态利用假设法去分析 2014年2月24日 十集纪录片 天地神舟 在央视纪录频道首播 天地神舟 首次全程记录了 神舟十号 的发射 飞行 返回的全过程 飞船返回地球时 为了保证宇航员的安全 靠近地面时会放出降落伞进行减速 如下图所示 若返回舱离地面4km时 速度方向竖直向下 大小为200m s 要使返回舱最安全 最理想着陆 则放出降落伞后返回舱应获得多大的加速度 降落伞产生的阻力应为返回舱重力的几倍 设放出降落伞后返回舱做匀减速运动 答案 5m s2 1 5倍 四 用牛顿定律解题应注意的问题 1 要注意研究对象的选取 在解决问题时 可以用 隔离法 对某个物体进行研究 也可以用 整体法 对系统一起研究 2 注意 内力 与 外力 的区别 内力不会改变物体系的运动状态 3 注意物体所受的合外力f与物体运动加速度a的瞬时对应关系 所以我们分析问题时要特别注意物体所受的力在运动过程中是否发生变化 4 注意牛顿第二定律中的加速度a是对惯性参考系的 一般我们以地球作为惯性参考系 5 注意f合 ma是矢量式 所以在应用时 要选择正方向 一般我们选择合外力的方向即加速度的方向为正方向 如图所示 一个滑雪运动员 滑板和人总质量为m 75kg 以初速度v0 8m s沿倾角为 37 的斜坡向上自由滑行 已知滑板与斜坡间动摩擦因数 0 25 假设斜坡足够长 不计空气阻力 试求 1 运动员沿斜坡上滑的最大距离 2 若运动员滑至最高点后掉转方向向下自由滑行 求他滑到起点时的速度大小 已知物体的受力情况分析物体的运动情况 如图所示 一儿童玩具静止在水平地面上 一个幼儿沿与水平面成53 角的恒力拉着它沿水平面运动 已知拉力f 4 0n 玩具的质量m 0 5kg 经过时间t 2 0s 玩具移动了距离x 4 8m 这时幼儿松开手 玩具又滑行了一段距离后停下 1 全过程玩具的最大速度是多大 2 松开手后玩具还能运动多远 取g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 答案 1 4 8m s 2 1 7m 如图所示 中国选手何雯娜在北京奥运会女子蹦床项目的比赛中摘取金牌 已知何雯娜的体重为49kg 设她从3 2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1 2s 离开蹦床后上升的高度为5m 试求她对蹦床的平均作用力 g取10m s2 已知物体的运动情况分析物体的受力情况 济宁市2014 2015学年高一上学期检测 一质量为m 1kg的物体在水平恒力f作用下沿直线水平运动 1s末撤去恒力f 其v t图象如图所示 则恒力f和物体所受阻力ff的大小是 a f 8nb f 9nc ff 2nd ff 3n答案 bd 解析 撤去恒力f后 物体在阻力作用下运动 由v t图象可知 1 3s内物体的加速度大小为3m s2 由牛顿第二定律得ff ma 可知阻力ff 3n 由图象可知 在0 1s内其加速度为6m s2 由牛顿第二定律得f ff ma 可求得f 9n b d正确 如下图所示 螺旋管道内径均匀 内壁光滑 螺距均为d 0 1m 共5圈 螺旋横截面的半径r 0 2m 管道半径比管道内径大得多 一小球自管道a端从静止开始下滑 求它到达管道b端时的速度大小和所用的时间 开放 探究 一间新房即将建成时要封顶 考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶 要设计好房顶的坡度 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度 无摩擦的运动 那么 图中所示的四种情况中符合要求的是 答案 c 易错点 对运动过程分析不清导致错解