4.5牛顿运动定律的应用+课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章5.牛顿运动定律的应用学习目标1.掌握用牛顿运动定律解决两类问题的方法。(科学思维)2.理解加速度是解决动力学问题的桥梁。(物理观念)3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法。(科学思维)基础落实必备知识全过关基础转化夯实基础提能力重难探究能力素养全提升目录索引

学以致用随堂检测全达标基础落实必备知识全过关一、从受力确定运动情况

根据牛顿第二定律求加速度是关键如果已知物体的受力情况,可以根据牛顿第二定律求出物体的

,再通过

的规律确定物体的运动情况。

根据运动学规律求加速度是关键二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的

,结合

分析再根据牛顿第二定律求出力。

说明:牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。加速度运动学加速度受力三、解决动力学问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情况分析,并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——

。

加速度微思考·情境探究情境1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,重力加速度为g,怎样求小孩滑到底端的速度大小和需要的时间?

情境2如图所示,小孩坐在雪橇上,一大人拉着雪橇沿水平面向右做直线运动。已知小孩与雪橇的总质量为m,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。若拉力F与水平方向成θ角,雪橇在位移x内速度由v0均匀增大到vt,则拉力F为多大?

基础转化夯实基础提能力基础转化点1从受力确定运动情况AI解读从受力确定运动情况,是牛顿运动定律应用的核心场景之一,也是力学计算的基础。它以受力分析为前提,通过牛顿第二定律求出加速度,再结合运动学公式推导物体的速度、位移等运动状态,常见于水平面牵引、斜面运动等情境,衔接受力分析与运动学知识,是培养力学综合思维的关键。1.(2026河南许昌高一期中)冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。在某次比赛中,运动员将质量为18kg的冰壶以大小为8m/s的初速度投出,冰壶沿水平冰面做匀减速直线运动直至停止,若冰壶与冰面之间的动摩擦因数为0.04,忽略冰壶转动的影响,g取10m/s2,下列说法正确的是(

)A.冰壶受到的摩擦力大小为0.72NB.冰壶的加速度大小为0.4m/s2C.冰壶运动10s时速度大小为2m/sD.冰壶运动30s内的位移大小为60mB

基础转化点2从运动情况确定受力AI解读从运动情况确定受力,是牛顿运动定律应用逆向思维的体现,难度稍高但实用性强。它通过物体的运动状态求出加速度,再依据牛顿第二定律反推物体所受的合力,进而分析具体受力情况,多应用于未知力的求解场景,能深化对力与运动关系的理解,为解决复杂动力学问题奠定基础。2.(2026山东青岛高一期末)2025年7月12日,2025年全国射击锦标赛(步枪项目)女子10米气步枪团体决赛在浙江宁波举行,浙江代表队获得冠军。若比赛时气枪子弹的出口速度达到100m/s,气枪的枪膛长0.5m,子弹的质量为20g,把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力大小为(

)A.1×102N B.2×102

NC.2×104N D.2×105

NB

重难探究能力素养全提升命题角度一从受力确定运动情况1.问题概述:在物体受力情况已知的条件下,判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。2.解题思路

【教你析题】

读取题干获取信息①助推器匀加速上升,v0=0,v=1.2km/s,t=20s②助推器向上匀减速运动,初速度为1.2km/s,到达最高点后再向下运动③助推器脱落前后的上升高度之和④助推器脱落后的上升和下落时间之和【教你破题】

命题角度二从运动情况确定受力1.问题概述:在物体运动情况(如运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,求出物体所受的力。2.解题思路例题2(2026湖南高一期末)随着智能化的发展,水面救援中已经在使用水面救生无人船。某无人船生产厂家在某次无人船测试中,一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船从静止出发,做匀加速直线运动10s后达到最大速度4m/s,接着立即关闭发动机做匀减速直线运动,匀减速运动了16m的距离后速度减为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定,不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)在匀减速过程中,无人船所受水的阻力大小;(2)在匀加速过程中,无人船的加速度的大小及发动机提供的牵引力的大小。

命题角度三运动的多过程问题1.基本思路(1)划分不同的运动过程,进行受力分析和运动特点分析。(2)应用运动学公式或者牛顿第二定律求出不同运动过程的加速度。(3)应用运动学公式求未知物理量或应用牛顿第二定律求未知力。2.解题关键注意两个过程的衔接位置,前一过程的末速度是后一过程的初速度。例题3(2026安徽高一期中)滑沙运动是继滑冰、滑雪及滑草后的另一新兴运动,使户外运动爱好者在运动的同时领略到迤逦的沙漠风光。滑沙运动过程的简化图如图所示。某游客(视为质点)从A点乘坐滑板以初速度大小v0=2m/s滑下坡度为37°的沙丘,经过6s到达坡底B点处,并继续沿水平方向滑行至C点处停下。已知A、B间的距离为30m,沙丘上和水平面上滑板与沙面间的动摩擦因数相同。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,滑板通过拐点B处时速度大小不变,空气阻力不计,各运动过程均视为匀变速运动。求:(1)滑板与沙面间的动摩擦因数。(2)游客滑到B点的速度大小及B、C间的距离。

学以致用随堂检测全达标12341.(从运动情况确定受力)福建舰上的舰载机使用电磁弹射技术起飞。电磁弹射可以根据速度变化精确控制输出的力,减少对飞行员和飞机的冲击。某舰载机质量为3×104kg,发动机输出动力为2×105N,舰载机受到的平均阻力约为5×104N。加速3s后完成弹射,飞机达到起飞速度75m/s,则弹射系统对飞机的平均作用力大小约为(

)A.5.5×105N B.6.0×105

NC.7.5×105N D.8.0×105

NB

12342.(从受力确定运动)(多选)如图所示,快递员欲利用三条光滑轨道C1、C2、C3将一快递送至地面。已知快递由A点静止释放,且快递接触地面时的速度越大,快递越容易破损,则(

)A.选择轨道C3,快递最容易破损B.选择轨道C1,快递最快到达地面C.选择轨道C3,快递最快到达地面D.无论选哪条轨道,快递到达地面时的速度大小均相等CD1234

12343.(从受力确定运动)某同学用与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉一质量为2kg的物体,使其由静止开始运动,拉力大小为10N,如图所示,经过一段时间,撤去拉力,物体再经一段时间后静止。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.25,g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。物体在加速运动与减速运动阶段(

)A.时间之比为10∶9B.位移大小之比为9∶10C.平均速度大小之比为9∶10D.加速度大小之比为10∶9A1234

1234

12344.(运动的多过程问题)(2026江苏苏州高一月考)某航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供