第5节　牛顿运动定律的应用 课件

物理第四章运动和力的关系第5节牛顿运动定律的应用[学习目标]1．明确动力学的两类基本问题．(重点)2．掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．(难点)01必备知识素养奠基02关键能力素养形成03分层演练素养达标知识点1从受力确定运动情况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与______________联系起来．2．如果已知物体的受力情况，可以由______________求出物体的加速度，再通过______________确定物体的运动情况．运动力受力情况牛顿第二定律运动学的规律知识点2从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据______________求出物体的加速度，结合受力分析，再根据______________求出力．运动学规律牛顿第二定律[判一判](1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．(

)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(

)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．(

)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的．(

)×√×√1．(从受力确定运动情况)如图所示，若战机从“辽宁号”航母上起飞前滑行的距离相同，牵引力相同，则(

)A．携带弹药越多，加速度越大B．加速度相同，与携带弹药的多少无关C．携带弹药越多，获得的起飞速度越大D．携带弹药越多，滑行时间越长√2．(从运动情况确定受力)某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为(

)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．(从受力确定运动情况)汽车紧急刹车后，车轮在地面上滑动至停止留下的痕迹称为刹车线，由刹车线的长度可知汽车刹车前的速度．已知轮胎与地面间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25m．汽车在刹车前瞬间的速度大小为(g取10m/s2)(

)A．10m/s B．20m/sC．30m/s D．40m/s√探究一已知物体的受力求运动情况【情景导入】玩滑梯是小孩非常喜欢的活动．如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？提示：首先分析小孩的受力，利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度，然后根据公式v2＝2ax和x＝at2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间．(2)根据力的合成与分解的方法，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，求出物体的加速度；(4)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量．【例1】如图所示，某小组的同学们设计了一个测量汽车加速度的简易装置：在铺有白纸的方木板上部钉一铁钉(图中O点)，将一个小球固定在轻质细线下端，线的上端系在钉子上，木板沿汽车行驶方向竖直放置时，小球可在竖直面内自由摆动且不会与木板摩擦．纸上画有刻线，其中c刻线在O点正下方，b刻线在bO连线上，∠bOc＝30°，d刻线在dO连线上，∠dOc＝45°.使用时，约定木板右侧为汽车前进方向，g取9.8m/s2.若开始时汽车向右匀速行驶，车速v＝10m/s，则汽车前进时(

)A．若细线稳定在b处，则汽车加速度为4.9m/s2B．若细线稳定在d处，则0.5s内汽车速度会减小4.9m/s

C．若细线稳定在b处，则0.5s内汽车速度会增大4.9m/sD．若细线稳定在c处，则5s内汽车前进了100m√[针对训练1]

(2022·北京交通大学附中期中)如图所示，质量为m＝7.2kg的物体在拉力F的作用下在水平面上以3m/s的速度匀速运动，已知拉力F＝15N，且与水平方向夹角θ＝53°(sin53°＝0.80，cos53°＝0.60)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)撤去拉力F后，物体继续滑动过程中加速度的大小；(3)撤去拉力F后1.0s的时间内，物体滑行的距离．解析：(1)物体做匀速运动，则受力平衡Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)解得μ＝0.15.(2)撤去拉力F后，物体继续滑动过程中μmg＝ma解得加速度的大小a＝1.5m/s2.探究二已知物体的运动情况求受力【情景导入】一运动员滑雪时的照片如图所示．

(1)知道在下滑过程中的运动时间．(2)知道在下滑过程中的运动位移．结合上述情况讨论：由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的？2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力．【例2】图甲为一风力实验示意图，开始时，质量为m＝1kg的小球穿在固定且足够长的水平细杆上，并静止于O点，现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t1＝0.4s后撤去风力，小球沿细杆运动的v－t图像如图乙所示．试求：(1)小球沿细杆滑行的距离s；(2)小球与细杆之间的摩擦力f的大小；(3)风力F的大小．[针对训练2]一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4s内通过8m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s停止，已知汽车的质量m＝2×103kg，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小．√[针对训练3]如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM、BM运动到M点，