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(共22张PPT)
年 级：高一 学 科：物理（人教版）
牛顿运动定律的应用
（第二课时）
F合
a
力
运动
F合＝ma
桥梁
v＝v0＋at
x＝v0t＋at2
研究对象：质量为m的物体
＝2ax
重力
弹力
摩擦力
从受力情况确定运动情况
F合
a
力
运动
F合＝ma
桥梁
v＝v0＋at
x＝v0t＋at2
＝2ax
重力
弹力
摩擦力
从运动情况确定受力情况
F合
a
力
运动
F合＝ma
桥梁
v＝v0＋at
x＝v0t＋at2
＝2ax
重力
弹力
摩擦力
汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取 g＝10 m/s2。
情景1
x
mg
FN
Ff
位移 x＝17.2 m
初速度 v0＝15 m/s
加速度 a
末速度 v＝0
质量 m
动摩擦因数 μ ？
x
x
mg
FN
Ff
Ff＝－μFN＝－μmg
＝2ax
由运动学公式
得
根据牛顿第二定律，有
得
＝－6.5 m/s2
根据滑动摩擦力公式
－μmg＝ma
μ＝
＝0.65
一位滑雪者，人与装备的总质量为75 kg，以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5 s 的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），取g＝ 10 m/s2。
情景2
位移 x＝60 m
初速度 v0＝2 m/s
加速度 a ？
时间 t＝5 s
质量 m＝75 kg
斜面倾角 θ＝30°
θ
x＝v0t＋at2
根据匀变速直线运动的规律
θ
得
y
x
FN－mg cos θ＝0
mg sin θ－Ff＝ma
得 FN＝mg cos θ
Ff＝ m(g sin θ－a)
根据牛顿第二定律
y方向
x方向
θ
mg sin θ
mg cos θ
根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小也为650 N，垂直斜面向下。滑雪者受到的阻力大小为75 N，方向沿斜面向上。
mg
FN
Ff
其中，m＝75 kg，θ＝30°，则有
Ff＝75 N，FN＝650 N
情景3
某大厦内装有自动扶梯，电梯扶手的倾角为θ 。
一位质量为m的乘客站在自动扶梯上不动，此时扶梯正在向上以加速度a加速启动。
重力加速度为g，自动扶梯对人脚底的支持力和摩擦力多大？
θ
y
x
FN
Ff
mg
a
θ
y
x
FN
Ff
a
a cos θ
a sin θ
FN－mg＝ma sin θ
根据牛顿第二定律
x方向
y方向
Ff＝ma cos θ
得 FN＝ mg＋ma sin θ
mg
一质量为m＝1 kg的小球用细线悬挂在一辆加速度a＝2 m/s2匀加速向右运动的小车内，球与车厢壁接触。细线与竖直方向的夹角为30°，车厢壁对球的摩擦力可忽略不计。
a
情景4
求小球与车厢壁之间的压力大小。取 g＝10 m/s2。
a
y
x
FT sin 30°
FT cos 30°
mg
FT
FN
根据牛顿第二定律
得 FT＝
＝11.5 N
＝
N
＝(11.5×0.5－1×2 )N＝3.8 N
FN＝
＝ma
＝0
如果车的加速度稍变大，FT、FN的大小如何变化？
车的加速度多大时， FN会减小到0？
FT不变
FN变小
a＝g tan 30°＝5.77 m/s2
FT＝
＝ma
＝0
＝0
＝ma
如果车的加速度继续变大，将会出现什么情况？
y
x
FT sin 30°
FT cos 30°
a
小球将离开车厢壁
细线与车厢壁间夹角将发生变化
瞬时加速度
临界问题
mg
FT
FN
＝ma
车的加速度a ＝10 m/s2时，小球随车一起运动，细线的拉力为多大？
a
y
x
FT cos θ－mg＝0
FT sin θ＝ma
θ＝45°
FT＝14.1 N
得
FT sin θ
FT cos θ
θ
mg
FT
根据牛顿第二定律
y方向
x方向
a
y
x
FT sin θ
FT cos θ
F合＝ma
θ＝45°
FT＝14.1 N
得
θ
θ
mg
FT
mg
FT
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？
请同学课下思考，要做到这一点，需要知道哪些信息？该如何实现？
同学们也可以查阅相关资料，了解实际是如何实现的。
研究对象
m
分析受力
分析运动过程
v0
v
t
x
F1
F2
Fn
…
合力
F
加速度
a
合成、正交分解
F＝ma
小结

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