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(共28张PPT)
人教版 第四章 运动和力的关系
5 牛顿运动定律的应用
教学目标
CONTENT
01
02
03
04
能运用建立恰当坐标系的方法进行解题
理解运用牛顿运动定律解题的基本方法
能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题
能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题
01
问题引入
为了尽量缩短停车时间，旅客按照车门标注的位置候车。列车进站时总能准确的停在对于车门的位置。这是如何做到的呢？
知识回顾
速度时间关系式：
v
位移时间关系式：
速度位移关系式：
-=2ax
运动学公式
知识回顾
加速度
力
运动状态
加速度与力
牛顿第二定律
物体受到外力的作用
外力不为零，就产生加速度
加速度不为零，就产生速度
加速度与力之间有关联
通过牛顿第二定律将其联系起来
合外力不为零
合外力不为零
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)
内容
一、从受力确定运动情况
方法
3、加速度
1、物体受力情况
4、运动学公式
2、牛顿第二定律
5、物体运动情况
分析流程
分析流程
一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求：
物体4s末的速度和4s内发生的位移？
F
例题
分析：
（1）受力分析如图所示:竖直方向:合力为零,加速度为零.水平方向:F合=F－f;方向与拉力F方向相同.
（2）用牛顿第二定律知:F合=ma利用合力来求加速度,利用运动学公式求位移.
G
F
N
f
解析：物体受力如图：F合=F－f=ma
a=
4s末的速度
4s内的位移
一个滑雪人，质量m=50kg，从静止开始沿倾角θ=37°的斜坡自由滑下，若已知滑雪板与雪面动摩擦因数为0.05，经过5秒后下滑路程多少？此时速度又是多少？（不计空气阻力）
答案解析：
x=70m
v=28m/s
跟踪练习
x方向：mgsinθ-f=ma ①
y方向：FN-mgcosθ=0 ②
f=μFN ③
解得：a=g(sinθ-μcosθ)
=10×(sin37°-0.05 × cos37°)
=5.6m/s2
v=at=5.6×5m/s=28m/s
mg
mgx
mgy
f
FN
θ
重点提示
从受力确定运动学参量解题步骤：
1.确定研究对象,并对该物体进行受力分析
2.画出受力示意图
3.根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力
4.根据牛顿第二定律列方程,求出加速度
5.结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未知量并加以讨论
某城市的一条水平道路上，规定车辆行驶速度不得超过60km/h.在一次交通事故中，肇事车是一辆卡车，量得这辆卡车紧急刹车时留下的刹车痕迹长25.0m.经过测试得知这种轮胎与路面的动摩擦因数为0.8，请利用你所学过的知识帮交警判断一下该车是否超速？(g取10m/s2)
学以致用
N
mg
f
v=0m/s
v0=
x=25m
已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量
先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量
内容
二、从运动情况确定受力
方法
3、加速度
1、物体运动情况
4、牛顿第二定律
2、运动学公式
5、物体受力情况
分析流程
分析流程
一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求：
滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)
例题
mg
N
f
解析：对人进行受力分析,因为v0=2m/s,x=60m,t=5s取沿钭面向下方向为正,则：根据运动学公式：
求得a = 4m/s2
再由牛顿第二定律可得：
一架 “歼-15”飞机质量为m=2×104kg，在水平跑道上由静止运动L=160m，获得起飞速度为v=40m/s.飞机在此过程中受到的平均阻力大小为f=2×104N.假设飞机质量恒定，可视为质点，航母处于静止状态.求：飞机的发动机的牵引力F大小 .
跟踪练习
v
0
L
v
G
FN
f
F
v2-0=2aL
代入数值得：a=5m/s2
F-f=ma
代入数值得：F=1.2×105N
答案解析：
重点提示
从运动确定受力解题步骤：
1.确定研究对象,结合给定的运动学参量,选择运动学公式求加速度
2.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图
3.根据力的合成与分解法,表示出物体所受的合力
4.根据牛顿第二定律列方程,求出未知力
2011年8月11日，我国的“辽宁号”航母出海试验，中国成为拥有航母的国家之一.已知该航母飞行甲板长度L=300m,歼-15战斗机质量为10吨，起飞速度要达到60m/s,战机被弹射装置弹出时的速度为v0=30m/s,假设战机滑行时作匀加速运动，其阻力恒为 ,求为使战斗机安全起飞，发动机产生的推力至少为多大？
学以致用
1.牛顿第二定律公式和运动学公式中，均包含有一个共同的物理量：加速度a
2.由物体的受力情况，可求加速度，进而确定物体的运动状态及其变化
3.由物体的运动状态及其变化，可求加速度，进而确定物体的受力情况
4.加速度a是联系力和运动的桥梁
知识总结
知识回顾
从受力确定运动情况
从运动情况确定受力
总结提升
速度时间公式
位移时间公式
速度位移关系式
先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量
先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量
加速度a是联系力和运动的桥梁
测
当堂测试
测试1
答案解析
质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平力拉木块，木块做匀速直线运动。当水平拉力逐渐增大（方向不变）时，在这个过程中，物体的( )
A．加速度增大，速度增大
B．加速度减小，速度增大
C．加速度先增大后减小，速度增大
D．加速度和速度都是先增大后减小
F合增大，加速度增大，
F合与v同向，速度增大
A
测试2
如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角的斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ。求：ts后物体的速度大小？

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