资源简介

(共24张PPT)
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视频《神舟十一号返回地球全程》
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使飞船上的火箭发动机在恰当的位置点火，改变飞船受力情况，控制飞船按照设定的轨迹运动。
我国科技工作者是如何控制飞船的运动轨迹，使其准确到达着陆点的？
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结合牛顿第一定律、牛顿第二定律，思考：
力是如何改变物体运动状态的？根据物体受力情况如何判断其运动情况？
已知运动情况能否推断其受力情况？
如何推断？
加速度
力
运动
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玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，在欢乐的笑声中，培养了他们勇敢的品质。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，是否可以求出
小孩滑到底端的速度和所需时间？
受力分析 → 合力
牛顿第二定律 → 加速度
选择适当的运动学公式
→ v
→ t
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梳理深化
从受力确定运动情况问题的处理方法：
已知物体的受力情况，作出受力分析图；
将力沿加速度方向（x轴）和垂直于加速度方向（y轴）
进行正交分解，再根据牛顿第二定律沿这两个方向分别
列出方程，即Fx＝ma，Fy＝0，求出加速度a；
选择相应的运动学公式，确定物体的运动情况。
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巩固提升
例1．运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他物体碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动
员的队友可以用毛刷在冰壶滑行前
方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩
擦因数以调节冰壶的运动。
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运动员将冰壶以3.4 m/s的速度掷出，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10 m/s2。
G
FN
Ff
以冰壶运动方向为正方向建立一维坐标系，
解：受力分析，可知 FN = G，Ff = μFN = μmg
由牛顿第二定律，冰壶的加速度：
由 v2－v02 = 2ax 得冰壶滑行距离
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s = x1+x2
x1 = 10 m
a = －μg
a2 = －0.9μg
x2
v = 0
v1
v0
若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出，其队员在冰壶自由滑行10米后，开始在其滑行前方摩擦冰面。冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？
运动情况：
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解：由v2－v02 = 2ax得自由滑行10 m后的速度：
由v2－v02 = 2ax得后半程路程
第二次冰壶多滑行的距离
Δs＝10 m＋21 m－28.9 m＝2.1 m
x1 = 10 m
a = －μg
a2 = －0.9μg
x2
v = 0
v1
v0
c
飞机在跑道上加速过程的加速度大小；
若航空母舰处于静止状态，弹射系统
必须使飞机至少获得多大的初速度；
若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药。
练习1．航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量。某航空母舰起飞跑道长度为160 m（跑道视为水平），某型号舰载机满负荷时总质量为20 t，加速时发动机产生的推力为1.2×105 N，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍。当飞机的速度大小达到50 m/s时才可能离开航空母舰起飞。g取10 m/s2。求：
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解：以飞机前进方向为正方向建立一维坐标系
由牛顿第二定律，飞机的加速度
由 v2－v02 = 2ax 得飞机起飞必需的初速度
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由牛顿第二定律得
Δm = m－m2 = 2×104－1.36×104 = 6.4×103 kg
需要减少的质量
由静止经160 m后，速度达到起飞速度50 m/s需要的加速度
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交流讨论
某同学在观看2016年9月15日22时04分09秒我
国发射“天宫二号”的电视直播时，当听到
现场指挥倒计时结束发出“点火”命令后，
立刻用秒表计时，测得火箭底部通过发射架的时间约是4.8 s，他想算出火箭受到的推力，试分析还要知道哪些条件？应该如何计算？（不计空气阻力，火箭质量认为不变）
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交流讨论
某同学在观看2016年9月15日22时04分09秒我
国发射“天宫二号”的电视直播时，当听到
现场指挥倒计时结束发出“点火”命令后，
立刻用秒表计时，测得火箭底部通过发射架的时间约是4.8 s，他想算出火箭受到的推力，试分析还要知道哪些条件？应该如何计算？（不计空气阻力，火箭质量认为不变）
F合 = F推－G
F合 = ma
x = v0t＋ at2
v0 = 0
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梳理深化
从运动确定受力情况的处理方法：
已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度；
根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力；
受力分析，根据力的合成与分解推断物体受力情况。
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过程分析
受力分析
逐一分析不同过程的运动特点，
找出相邻过程的联系点
逐一分析不同过程中物体受力，
特别注意摩擦力、弹力的突变问题
加速度
由运动求受力情况
由受力求运动情况
特别注意有关矢量的正负问题
两
个
分
析
一
个
桥
梁
两
类
问
题
的
关
键
点
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利用整体法或隔离法确定研究对象
画受力示意图、运动情景图，明确物体的运动性质和运动过程
合成法或正交分解法
通常规定初速或加速度方向为正方向
明确研究对象
受力分析和运动状态分析
选取力的处理方法
选取正方向
确定合外力，列方程求解
两类动力学问题的解题步骤
牛顿第二定律 F合 = ma 或
由运动学公式列出辅助方程
Fx = max
Fy = may
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巩固提升
例2．一个滑雪人，质量为m＝75 kg，
以v0＝2 m/s的初速度沿山坡加速滑下，
山坡倾角为30°，在t＝5 s的时间内滑下
的位移为x＝60 m，求滑雪人受到的阻
力。（g＝10 m/s2）
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已知：m＝75 kg，v0＝2 m/s，倾角为30°，
　　　t＝5 s，x＝60 m，g＝10 m/s2
求：阻力
解：建立如图直角坐标系
由 　　　　　 得加速度
由牛顿第二定律得 mgsin30°－f = ma
解得阻力 f = 75 N，方向沿斜面向上。
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练习2．一质量m=2.0 kg的小物块以一定
的初速度冲上一倾角为37 足够长的斜面，
某同学利用传感器测出了小物块冲上斜
面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计
算机做出了小物块上滑过程的速度—时
间图线，如图。（取sin37 =0.6，cos37 =0.8，g =10 m/s2）求：
（1）小物块与斜面间的动摩擦因数；
（2）小物块返回斜面底端时的速度大小。
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解：由v-t图像可求小物块上滑过程的加速度
Fy = N－mgcos37° = 0
Fx = f + mgsin37° = μN + mgsin37° = ma
解得 μ = 0.25
受力分析，建立如图直角坐标系
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小物块冲上斜面的长度
下滑阶段摩擦力反向，由牛顿第二定律得下滑阶段的加速度
由v2－v02 = 2ax 得下滑到斜面底端的速度
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明确研究对象；
受力分析和运动状态分析；
力的合成和分解，确定合
外力；
选取正方向，由牛顿第二定
律、运动学公式列方程求解。
牛顿运动定律的应用
从受力确定运动情况
从运动情况确定受力
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