资源简介

(共34张PPT)
第六节 牛顿运动定律的应用
第四章 牛顿运动定律
目录
CONTENTS
01
学习目标
02
情景导入
03
新课讲解
04
小试牛刀
05
课堂小结
学习目标
01
学习目标
1.理解牛顿运动定律的概念；
2.能够利用牛顿运动定律解决动力学中的两类基本问题
情境导入
02
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？
新课讲解
03
知识回顾
牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第二定律
牛顿第三定律
当物体不受外力或合外力为零时总保持静止或匀速直线运动状态。
物体的加速度与合力成正比，与物体的质量成反比。合
物体间的作用力和反作用力等大反向，作用在同一直线
一、动力学方法测质量
质量是物体惯性大小的量度
已知物体的受力情况和运动情况
物体的加速度a
物体的质量 m
例：一个物体受到竖直向上的拉力，由静止开始向上运动。已知拉力 F 为690 N，物体在最初的2 s内的位移为8 m，则物体的质量是多少？
y
O
G
F
v
a
（1）已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
二、动力学两类基本问题
（2）已知物体的运动情况，确定物体的受力情况
物体的受力情况及其分析
动力学的第一类基本问题
牛顿第二定律
运动学公式
物体的运动状态及其变化
动力学的第二类基本问题
加速度 a
观察图片，思考讨论。
将质量为m的冰壶沿冰面以速度v0投出，如何求解它能滑行的距离？
问题1：如图所示，以一定速度v0将冰壶沿冰面投出，冰壶滑行时受什么力？
提示：重力、支持力和冰面对它的摩擦力。
已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
问题2：冰壶滑行时速度不断变小，如何求加速度？
已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
冰壶受到的合力等于摩擦力
分析冰壶的受力情况，得到冰壶所受的合力，再根据牛顿第二定律即可求得冰壶滑行时的加速度。
提示：
F合＝f＝μmg
a＝μg
（方向与运动方向相反）
问题3：如何求冰壶滑行的距离？
提示：已知冰壶的初速度、末速度、滑行过程中的加速度，根据运动学公式v2－v02＝2ax，即可求得冰壶滑行的距离。
从受力确定运动情况的一般求解步骤
已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
确定研究对象
进行受力分析，画出受力示意图
求出合外力
根据F=ma，求出加速度
选择运动学公式
求x、v0、v、t等运动学量
问题1：若已知滑雪运动员以初速度v0 在 t 时间内沿倾斜的直线滑道匀加速下滑的距离为x，那么如何求运动员的加速度？
已知物体的运动情况，确定物体的受力情况
提示：根据运动学公式 求解
问题2：已知滑雪者的质量为m，怎样求滑雪者受到的合力？
提示：根据受力分析，沿山坡方向有mgsinθ－f＝F合，可求得阻力f。
问题3：已知山坡的倾角为θ，如何求解滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)
提示：根据牛顿第二定律F合＝ma，求得滑雪者受到的合力。
已知物体的运动情况，确定物体的受力情况
已知物体的运动情况，确定物体的受力情况
确定研究对象
画出运动过程示意图
分析运动情况
求出加速度
根据F=ma
进行受力分析，画出受力示意图
选择运动学公式
求出受力情况
（1）从受力确定运动情况
（2）从运动情况确定受力
可看出加速度 a 是联系受力情况和运动情况的桥梁
已知物体受力情况
已知物体运动情况
求得a
求得a
求得x、v0、v、t
求出未知的力或合力
动力学两类基本问题—小结
小试牛刀
04
1.如图甲所示，质量为m的物体放在水平面上，给物体以水平向左的初速度 ，同时在物体上施加一水平向右的 的外力，从该时刻开始计时，外力作用一段时间后撤走，经过一段时间物体停止运动，图乙为整个过程中物体的速度随时间的变化规律，重力加速度g取 ，不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C.物体运动的总时间为3s
D.物体的位移为5m
C
答案：C
解析：AB.由图乙可知，物体在0~1s内沿正方向做减速运动，1~2s内沿负向做加速运动，2s后沿负方向做减速运动，则外力在2s末撤走，外力F的作用时间为2s，由图知，在0~1s内物体的加速度大小为
由牛顿第二定律得
1s~2s内物体的加速度大小为
由牛顿第二定律得
由以上可解得
AB错误；
答案：C
解析：C.撤走外力的瞬间，物体的速度沿负方向且大小为2m/s，此后物体在摩擦力的作用下做减速运动，则物体的加速度大小为
则撤走外力后物体运动的时间为
所以物体运动的总时间为3s，C正确；
D. 图象，图线与横坐标轴围成的面积表示位移，则物体运动的位移为
D错误。
2.如图所示，一根轻质弹簧固定在天花板上，下端系着质量为m的物体A，A的下面再用细线挂另一质量也为m的物体B，平衡时将细线剪断，在此瞬间，A和B的加速度分别为（取竖直向下为正方向）( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
D
答案：D
解析：剪断细线前，对AB整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故弹力 剪断细线的瞬间，对A而言，受弹簧的弹力和重力，根据牛顿第二定律有 ， ，方向向上。对B，剪断细线的瞬间，仅受重力，根据牛顿第二定律知，
方向向下。故D正确，ABD错误。
故选D。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.如图所示，光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是2kg，在10N的水平恒力作用下开始运动。求：
（1）物体加速度 a 的大小；
（2）物体在 时速度 v 的大小。
（1） ； （2）
答案：
解析：（1）根据牛顿第二定律有
则物体加速度 a 的大小为
（2）根据匀变速直线运动规律可得，物体在 时速度 v 的大小为
（1） ； （2）
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
4.如图所示，一质量 的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量
的小物块（可视为质点）置于小车上A点。其与小车间的动摩擦因数
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给小物块一个方向水平向右、大小为 的初速度。同时对小物块施加一个方向水平向右、大小为 的恒力。取 。求：
（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；
（2）求小物块与小车的共同速度；
（3）小物块相对小车向右运动的最大位移。
（1） （2）8m/s （3）
答案：
解析：（1）对小物块受力分析如图
由牛顿第二定律可知
解得
（1） （2）8m/s （3）
解析：对小车受力分析如右图
由牛顿第二定律可知
解得
（2）当小物块与小车共速时
解得
对小车有
故共同速度为8m/s。
解析：
（3）在达到共同速度的过程中，小物块和小车的位移分别为
故小物块相对小车向右运动的最大位移为
课堂小结
05
① 牛顿运动定律
牛顿第一定律（惯性定律）反映了力是物体运动状态改变的原因，并不是维持物体运动状态的原因；牛顿第二定律反映了物体之间的相互作用规律.
1
平衡状态：用牛顿第一定律分析
牛顿第二定律计算，受力分析时，别忘记用牛顿第三定律检查
① 利用牛顿运动定律解决问题
（1）从受力确定运动情况
（2）从运动情况确定受力
2
可看出加速度 a 是联系受力情况和运动情况的桥梁
已知物体受力情况
已知物体运动情况
求得a
求得a
求得x、v0、v、t
求出未知的力或合力
感谢观看
Thank you

展开更多......

收起↑