人教版（2019）高中物理必修第一册4.5牛顿运动定律的应用课件

1、4.5 牛顿运动定律的应用 牛顿第一定律牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运 动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使 它改变这种状态. 牛顿第二定律牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到 的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的 方向跟作用力的方向相同. 牛顿第三定律牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反 作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条 直线上. 牛顿运动定律围绕力和运动间的因果 关系形成一个整体，三者间有着严密的逻辑 结构关系。 牛顿第二定律是三者统一体的核心， 牛顿第一定律是其基础(确立定律成立的参 考系)，牛顿第三定律是统一体不可缺少的 补充. 牛顿第二定律将力(F)

2、和运动(a)联系起 来，由质点的受力可确定运动情况；反之， 已知运动情况，也可求出质点受力. 极致的高深即简单。极致的高深即简单。 列奥纳多列奥纳多达达芬奇芬奇 o速度 v=v0+at o位移 o速度位移关系 v2-v02=2ax v0+v t 2 2. x= 2 1 1. x=v0t+ at2 v0+v 2 v= 3. t v O 一、从受力确定运动情况 演示实验 木块运动的时间与哪些因素有关?欲求解时 间，需测量哪些物理量?试写出时间表达式. 例题1 =0.3,板长L=1.8m.(g=10ms-2， sin37=0.6) 解解 垂直斜面： FN=mgcos 沿斜面： mgsin-FN=ma

3、 得 a=gsin-gcos=3.6m/s 匀加速， 有 L=1/2at 解得 t =1s 即木块到达底端的时间为1s. =37 mg FN f 与水平方向成 =37的拉力F=10N作用在质 量为2kg的物块，物块与地面间的动摩擦因数 为0.5.10s末撤去拉力.(g=10m/s， sin37=0.6.)求： (1)撤去拉力时物块的速度. (2)物块停下时的位移. F 练一练 解：(1)竖直方向，物体受力平衡 FN+Fsin =mg 摩擦力 f = FN Fcos-f =ma1 由得a1=0.5ms-2 10s末速度 v=at1 =5m/s 其中t1=10s. F mg f FN (2)匀加速

4、位移x1=vt1/2=25m. 撤去拉力后， -mg=ma2 a2=-g=-5m/s2 匀减速位移设为x2， 0-v2=2a2x2 x2=2.5m 总位移x=x1+x2=27.5m 从受力求运动基本思路 选择研究对象，受力分析 建立坐标系，正交分解力 运动学量(v、x、t) (匀变速规律) 平衡方程求弹力；加速度a 例题例题2 2 一个滑雪者一个滑雪者,质量质量m=75kg，以，以v0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡倾角山坡倾角=30 在在t=5s的时间内滑下的路程的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪者求滑雪者 受到的阻力受到的阻力.(包括摩擦力和空气阻力，包

5、括摩擦力和空气阻力，g取取 10m/s2) 建立物理模型：建立物理模型： 山坡山坡当作当作粗糙的斜面粗糙的斜面；画侧视图画侧视图. . 人视为质点人视为质点； 阻力不变阻力不变( (真实情况是阻力与速度有关真实情况是阻力与速度有关) ) 二、从运动情况确定受力 解:设滑雪者的加速度为a x=v0t+ at2 解得a=2(x-v0t)/t2=4m/s2 由牛顿第二定律得 mgsin-f 阻=ma 联立代入数据解得 f 阻= mgsin-ma=75N 滑雪者受到的阻力大小为75N，阻力方向与运动方 向相反 2 1 mg FN f阻 受力分析，画受力示意图 正交分解力；列方程求解 运动学量(v、x、t) (匀变速规律) 求出加速度a 练一练 锻锤锤头重60kg,自3m高处自由落下, 打在工件上,如图所示.若打击时间为 0.05s,试求打击力为多大. h=3m 解：以工件初始位置为坐标原点,竖直向下建立Ox 轴.m=60kg，h=3m，打击时间t=0.05s.锤头与工件刚接触时 速度为v。 v2=2gh 加速度a=-v/t 工件对锻锤锤头的力为F -F+mg=ma 联立解得 由牛顿第三定律，打击力为