人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系5 牛顿运动定律的应用课文内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系5 牛顿运动定律的应用课文内容ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了素养·目标定位，课前·基础认知，课堂·重难突破，随堂训练，知识概览，答案C，答案A等内容，欢迎下载使用。

目 标 素 养1.会分析物体的受力情况,能结合物体的运动情况进行受力分析,培养分析解答实际问题的能力。2.能运用牛顿运动定律和运动学公式解决两类动力学问题。3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,培养科学思维能力。
一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的　加速度　,再通过物体的运动学条件(初、末位置和初、末速度及运动时间等),根据运动学公式求出物体的运动情况。 
微思考1某同学设计了以下几种坡度的屋顶(房屋的宽度一定),试分析哪一种排水效果最好(水最快淌离屋顶)。
二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的　加速度　,结合受力分析,再根据牛顿第二定律求出物体所受的　合外力　,进而知道物体受到其他力的情况。 
微思考2一位同学通过电视机观看火箭发射的情景,他听到现场指挥倒计时结束发出“点火”命令后,立刻用停表计时,测得火箭底部到达发射架顶端的时间为t,他想估算出火箭受到的推力,试分析还要知道哪些条件。(不计空气阻力)
一 根据受力情况确定运动情况
重难归纳1.解题思路。 说明:受力分析与运动过程分析是前提,牛顿第二定律和运动学公式是工具,加速度是桥梁。
2.由受力情况确定运动情况的解题步骤。(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。(2)根据力的合成与分解,求合力(包括大小和方向)。(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度。(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动时间等。
3.注意问题。(1)若物体受互成角度的两个力作用,可用平行四边形定则求合力;若物体受三个或三个以上力的作用,常用正交分解法求合力。(2)用正交分解法求合力时,通常以加速度a的方向为x轴正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各力分解在x轴和y轴上,根据力的独立作用原理,两个方向上的合力分别产生各自的加速度,解方程组Fx=ma,Fy=0。
汽车在公路上行驶,试结合下述现象讨论,由物体的受力情况确定其运动情况的思路是怎样的?(1)汽车做匀加速运动;(2)汽车关闭油门滑行。提示:通过分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求得加速度,然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等。
典例剖析【例1】在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑板的总质量m=60.0 kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道的动摩擦因数均为μ=0.50,斜坡AB的长度l=36 m,斜坡的倾角θ=37° (sin 37°=0.6,cs 37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。
(1)人从斜坡顶端滑到底端的时间为多少?(2)人滑到水平面上后还能滑行多远?答案:(1)6 s　(2)14.4 m
(2)设人滑到水平面时的速度为v,则有v=at解得v=12 m/s在水平面上滑行时,设加速度为a',根据牛顿第二定律,有μmg=ma',解得a'=5 m/s2设还能滑行的距离为x,则v2=2a'x解得x=14.4 m。
方法规律解决动力学问题做好两个分析(1)受力分析:明确每个阶段的受力情况,力变化则加速度变化,此时是运动的转折点;明确加速度方向与合外力方向的对应关系。 (2)运动过程分析:明确整个过程中物体的加速度是否相同,如果不同,则应该分段研究,注意加速度改变时的瞬时速度既是前一阶段的末速度,也是后一阶段的初速度。
答案:(1)见解析图　1.3 m/s2,方向水平向右(2)6.5 m/s (3)16.25 m
二 根据运动情况确定受力情况
重难归纳1.解题思路。
2.解题步骤。(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图。(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度。(3)根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力。(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力。
右图是一运动员滑雪时的照片,试结合下述现象讨论:由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的?(1)知道在下滑过程中的运动时间;(2)知道在下滑过程中的运动位移。
典例剖析【例2】一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2 s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所受的阻力大小不变,求:(1)关闭发动机时汽车的速度大小;(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;(3)汽车牵引力的大小。答案:(1)4 m/s (2)4×103 N (3)6×103 N
规律总结由运动情况确定受力应注意的两点问题(1)由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆。 (2)题目中所求的力可能是合力,也可能是某一特定的力,均要先求出合力的大小、方向,再根据力的合成与分解求分力。
学以致用2.如图所示,质量为m=3 kg的木块放在倾角为θ=30°的足够长的固定斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2 s时间,木块沿斜面上升4 m的距离,则推力F的大小为(g取10 m/s2)(　　)A.42 NB.6 NC.21 ND.36 N答案:D
1.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多,当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为(　　)A.40 mB.20 mC.10 mD.5 m答案:B
2.某气枪子弹离开枪口的速度达100 m/s,该气枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g。若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动,忽略子弹受到的阻力,则高压气体对子弹的平均作用力为(　　)A.1×102 NB.2×102 NC.2×105 ND.2×104 N答案:B
4.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为μ,要使物体不下滑,车厢至少应以多大的加速度前进(　　)
解析:分析物体受力如图,物体不下滑,Ff为静摩擦力,在竖直方向Ff=mg;水平方向FN=ma,而Ff≤μFN,可求得 ,选项A正确。
6.总质量为m=75 kg的滑雪者以初速度v0=8 m/s沿倾角为θ=37°的斜面向上自由滑行,已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,假设斜面足够长。sin 37°=0.6,g取10 m/s2,不计空气阻力。(1)求滑雪者沿斜面上滑的最大距离。(2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行,求他滑到起点时的速度大小。