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(共31张PPT)
牛顿运动定律的应用
(第一课时)
高中物理
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
高中物理
d
运动
2ax
重力
弹力
摩擦力
研究对象：质量为m 的物体
合 =ma
桥梁
F合
力
高中物理
-at
a
运动
73 =2ax
—
重力
弹力
摩擦力
从受力情况确定运动情况
合 =ma
桥梁
A 合
力
高中物理
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/s 。
(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
高中物理
情景1
要求轿车的加速度，需要知道 哪些物理量
合力、质量
高中物理
如何求得合力
受力分析，合成、分解
本问题中质量不知道，怎么办
高中物理
质量m
重力 mg
支持力 FN
摩擦力F;
动摩擦因数μ
高中物理
初速度Vc
加速度a
滑行距离x
轿车竖直方向受力平衡
Fv=mg
根据滑动摩擦力公式，得
Fx=-μFv =-μmg
=-0.71×10 m/s
=-7.1 m/s
根据牛顿第二定律，有
高中物理
v -v =2ax
高中物理
匀变速直线运动 U d t x
v=v +at
该如何求解滑行距离呢
根据匀变速运动规律，有
v -v =2ax
高中物理
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。
高中物理
情景2
(1)运动员以v =3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和 冰面的动摩擦因数μ =0.02,冰壶能在冰面上滑行多远 取g=10 m/s 。
初速度V
重力 mg
加速度a
支持力 Fv
滑行距离x
滑动摩擦力 Fn
动摩擦因数μ
高中物理
质量m
加速度为负值，方向与x轴正方向相反。
高中物理
根据滑动摩擦力公式，有
Fr=-μ Fx=-μ mg
根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为
由运动学公式 v -v =2a x
高中物理
情景2
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。
高中物理
(2)若运动员仍以v =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=10m/s 。
需要用到哪些量
高中物理
滑动摩擦力 Ff 动摩擦因数 μ =0.9μ
加速度a 第一阶段末速度Vlo 第一阶段滑行距离x o=10m
第二阶段滑行距离x 总滑行距离x
多滑行的距离△x
高中物理
冰壶球在前一阶段有 v -v3=2a xi
冰壶球后一阶段的加速度为
a =-μ g=-0.9×0.2×10 m/s =-0.18m/s
高中物理
滑行10 m 后为匀减速直线运动，由 O-v =2a x
高中物理
=21 m
冰壶球第二次滑行的总距离为
x=x o+x =(10+21)m=31 m
第二次比第一次多滑行的距离为
△x=x-x =(21-28.9)m=2.1 m
高中物理
要想使冰壶球滑行更远的距离，可以 有哪些措施
高中物理
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。
高中物理
情景3
若机舱口下沿距地面3.2m, 气囊所构成的斜面长度为6.5m, 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=1 0m/s 。
高中物理
斜面高度h=3.2 m
斜面长度x=6.5m
初速度v =0
加速度a
底端速度v
质量m =60 kg
支持力 Fv
阻力 F=240 N
高中物理
根据牛顿第二定律，有
x方向 mgsinθ—F=ma
y 方向 Fv—mgcos θ=0
由几何关系
高中物理
=1 m/s
由运动学公式 v -v =2ax
得 v=√Oó+2ax =√O+2×1×6.5 m/s=3.6 m/
高中物理
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
高中物理
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。
由牛顿第二定律，有 mg—kv =ma
得 a=g-
加速a=0 时，速度最大 mg-kv = 0
高中物理
mg
分析受力
F F Fn
分析运动过程
Uo V t x
加速度
a
F=ma
研究对象
M
合成、正交分解
合力
F
高中物理
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
高中物理

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