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(共33张PPT)
年 级：高一 学 科：物理（人教版）
牛顿运动定律的应用
（第一课时）
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？
F合
a
力
运动
F合＝ma
桥梁
v＝v0＋at
研究对象：质量为m的物体
＝2ax
重力
弹力
摩擦力
x＝v0t＋at2
从受力情况确定运动情况
F合
a
力
运动
F合＝ma
重力
弹力
摩擦力
桥梁
v＝v0＋at
x＝v0t＋at2
＝2ax
情景1
一辆轿车正在以15 m/s的速度匀速行驶，发现前方有情况，紧急刹车后车轮抱死，车轮与地面的动摩擦因数为0.71。取 g ＝10 m/s2。
（1）车轮在地面上滑动时，车辆的加速度是多大？
（2）车轮抱死后，车辆会滑行多远？
要求轿车的加速度，需要知道哪些物理量？
合力、质量
何如求得合力？
受力分析，合成、分解
本问题中质量不知道，怎么办？
x
x
mg
FN
Ff
重力 mg
动摩擦因数 μ
初速度 v0
加速度 a
滑行距离 x
质量 m
支持力 FN
摩擦力 Ff
x
x
mg
FN
Ff
FN＝mg
Ff＝－μFN
＝－μmg
a＝
＝－μg
＝－0.71×10 m/s2
根据滑动摩擦力公式，得
根据牛顿第二定律，有
轿车竖直方向受力平衡
＝－7.1 m/s2
该如何求解滑行距离呢？
匀变速直线运动 v0 v a t x
v＝v0＋at
x＝v0t＋at2
＝2ax
x
x
根据匀变速运动规律，有
＝2ax
v＝0
v0＝15 m/s
a＝－7.1 m/s2
x＝
m＝15.8 m
＝
得
运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。
情景2
（1）运动员以v0＝3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数μ1＝0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？取 g ＝10 m/s2。
G
FN
Ff1
重力 mg
动摩擦因数 μ1
初速度 v0
加速度 a1
滑行距离 x1
质量 m
支持力 FN
滑动摩擦力 Ff1
Ff＝－μ1FN＝－ μ1mg
a1＝ ＝－ μ1g＝－0.02×10 m/s2＝－0.2 m/s2
根据滑动摩擦力公式，有
根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为
加速度为负值，方向与x轴正方向相反。
得
x1＝－
＝2a1x1
由运动学公式
m＝28.9 m
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。
情景2
（2）若运动员仍以v0＝3.4 m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10 m 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？取 g ＝10 m/s2。
需要用到哪些量？
动摩擦因数 μ2
滑动摩擦力 Ff2
加速度 a2
第一阶段末速度 v10
第二阶段滑行距离 x2
总滑行距离 x
多滑行的距离Δ x
第一阶段滑行距离 x10＝10 m
＝0.9μ1
a2＝－μ2g＝－0.9×0.2×10 m/s2 ＝－0.18 m/s2
＝2a1x10
G
FN
Ff2
冰壶球在前一阶段有
冰壶球后一阶段的加速度为
＝2a2x2
得 x2＝－
＝－
滑行10 m 后为匀减速直线运动，由
＝21 m
＝－
m
x＝x10＋x2＝(10＋21) m＝31 m
Δx＝x－x1＝(21－28.9) m＝2.1 m
G
FN
Ff2
冰壶球第二次滑行的总距离为
第二次比第一次多滑行的距离为
要想使冰壶球滑行更远的距离，可以有哪些措施
民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。
情景3
若机舱口下沿距地面3.2 m，气囊所构成的斜面长度为6.5 m，一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240 N，那么，人滑至气囊底端时的速度是多少？取 g＝10 m/s2。
θ
斜面长度 x＝6.5 m
初速度 v0＝0
加速度 a
底端速度 v
质量 m＝60 kg
支持力 FN
阻力 Ff＝240 N
斜面高度 h＝3.2 m
θ
y
x
mg
FN
Ff
mgsin θ
mgcos θ
mgsin θ－Ff＝ma
由几何关系
根据牛顿第二定律，有
sin θ＝ ＝0.5
FN－mgcos θ＝0
y方向
x方向
＝1 m/s2
＝2ax
由运动学公式
v＝
＝3.6 m/s
得
高空坠物是很危险的，可是生活中常见的雨滴从数千米的高空落下，却不会砸伤人，这是为什么呢？
情景4
若雨滴在下落过程中受到空气阻力的大小与速度大小的二次方成正比。
分析质量为m的雨滴从足够高的位置由静止下落过程中的运动情况。
mg
kv2
mg－kv2＝ma
a＝
mg－k ＝0
由牛顿第二定律，有
加速a＝0时，速度最大
得
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
利用牛顿运动定律解决问题
正确的进行受力分析和运动过程分析是基础
通过受力求解加速度是关键
研究实际问题时可忽略次要因素，建立物理模型进行处理

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