高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用图文课件ppt

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　　谁能说一说，冰壶比赛中都有哪些运动？
　　谁能说一说，冰壶比赛有哪些规则？　　冰壶比赛中，每场由两支球队对抗进行，每队由4名球员组成。每名球员均有两次掷冰壶机会。两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷冰壶，在一名队员掷冰壶时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面，使冰壶能准确到达营垒的中心。同时，对方的队员为使冰壶远离营垒的中心，也可在冰壶的前面擦刷冰面。　　谁能说一说，冰壶比赛中都有哪些运动？
　　在刚才的比赛视频中，你们都关注了哪些运动？　　冰壶运动员掷冰壶的运动，冰壶在冰道上的运动，刷冰运动员擦刷冰面的运动……　　如果我们只关注冰壶的运动，冰壶的运动可视为什么运动？为什么？　　可以将整个冰壶的运动分为两个阶段的匀减速直线运动。
环节一：从受力确定运动情况
　　第一段运动是冰壶离开运动员的手后的运动，受力情况如图所示。　　设冰壶运动的方向为正方向，　　　x轴：﹣Ff＝﹣ma，　　　y轴：FN＝mg。　　根据受力分析可知，y轴方向受力平衡，而x轴方向只受到一个和运动方向相反的摩擦力，根据牛顿运动定律，可以判断出，冰壶离开运动员的手后做加速度为a的匀减速直线运动。
　　第二段运动是冰壶在刷冰运动员擦刷冰面时的运动。　　由于擦刷冰面可使得冰壶受到的摩擦力减小，所以冰壶的受力情况如图所示。　　　x轴：﹣Ff1＝﹣ma1，　　　y轴：FN＝mg。　　根据受力分析可知，y轴方向受力平衡，而x轴方向只受到一个和运动方向相反的摩擦力，由于摩擦力变小，根据牛顿运动定律，可以判断出，冰壶在刷冰运动员擦刷冰面时做加速度为a1的匀减速直线运动。
　　例1　(1)如图所示，某次训练中，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。　　某同学查阅了相关资料，可以知道：冰壶的质量为19.1 kg，从投球点起约28 m远处画有圆形标志的地方为“大本营”，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，应以多大的速度投掷冰壶能恰好将其投入“大本营”中心位置？g取10 m/s2。　　设冰壶运动的方向为正方向，　　　x轴：﹣Ff＝﹣ma，　　　y轴：FN＝mg。　　根据Ff ＝μmg，﹣2ax＝vt2﹣v02，代入数据解得v0＝3.3 m/s。
　　(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。　　若某次以3 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%，冰壶能否进入到“大本营”区域呢？已知“大本营”区域的半径为2 m。　　设冰壶运动的方向为正方向，　　　x轴：﹣Ff＝﹣ma，　　　y轴：FN＝mg，　　根据Ff＝μmg，﹣2ax1＝v102﹣v02，代入数据解得v10＝5 m/s。　　　x轴：﹣Ff′＝﹣ma′，　　　y轴：FN＝mg，　　根据Ff′＝μ′mg，﹣2a′x2＝vt2﹣v102，μ′＝90%μ，代入数据解得x2＝13.9 m，　　则x总＝x1＋x2＝23.9 m。　　根据冰壶场地的示意图，如果冰壶进入“大本营”，总位移应为26～28 m之间，此次的冰壶运动的总位移为23.9 m，冰壶不能被投入到“大本营”内。
　　除了冰壶，你还知道哪些冬奥会的比赛项目？　　滑雪。　　那么，在滑雪运动中有哪些运动呢？存在什么规律呢？
环节二：从运动情况确定受力
　　(2)根据题干的信息，能否确定滑雪者的加速度呢？　　设沿山坡向下的方向为正方向，　　　x轴：mgsin θ﹣Ff＝ma，　　　y轴：FN﹣mgcs θ＝0，　　代入数据解得：Ff＝75 N，FN＝650 N。　　根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小等于雪面对滑雪者的支持力大小，为650 N，方向垂直山坡向下。滑雪者受到的阻力大小为75 N，方向沿山坡向上。
　　例1和例2在解决问题时有什么异同处？　　无论是解决力学问题还是解决运动学问题，都是通过牛顿第二定律来建立关系，从而实现了解决问题的目的。
环节三：应用牛顿运动定律来解决问题