【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理 5.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的案例分析課件 滬科必修1

5．4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的案例分析編輯ppt1．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題(1)_________________________：在受力情況已

知的條件下，要求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出

物體的運(yùn)動(dòng)__________．處理這類問(wèn)題的基本思

路是：先求出幾個(gè)力的______，由牛頓第二定律

(F＝ma)求出a，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式求出______

_________等．至于牛頓第二定律中合力的求法

可用力的合成法則或用正交分解法．已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況的物理量合力速度、位移編輯ppt(2)____________________________：在運(yùn)動(dòng)情

況已知的條件下，要求判斷出物體______的情

況．其解題思路一般是：已知加速度或根據(jù)運(yùn)

動(dòng)學(xué)規(guī)律求出________，再由牛頓第二定律求

出合力來(lái)，從而確定___________．已知運(yùn)動(dòng)情況求物體受力情況受力加速度受力情況編輯ppt2．求解兩類動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題的示意圖從上表可以看出，_________這個(gè)物理量將物體的

受力情況和運(yùn)動(dòng)情況聯(lián)系起來(lái)．加速度編輯ppt一、應(yīng)用牛頓第二定律的兩種常用方法●要點(diǎn)梳理(1)合成法若物體只受兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，利用平行四邊形定則求出的兩個(gè)力的合外力方向就是加速度方向．特別是兩個(gè)力互相垂直或相等時(shí)，應(yīng)用力的合成法比較簡(jiǎn)單．編輯ppt(2)分解法當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，常用正交分解法解題．通常是分解力，但在有些情況下分解加速度更簡(jiǎn)單．①分解力：一般將物體受到的各個(gè)力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，則：F合x(chóng)＝ma(沿加速度方向)，F(xiàn)合y＝0(垂直于加速度方向)．②分解加速度：當(dāng)物體受到的力相互垂直時(shí)，沿這兩個(gè)相互垂直的方向分解加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解，有時(shí)更簡(jiǎn)單．

編輯ppt二、解答連接體問(wèn)題常用的方法●要點(diǎn)梳理利用牛頓第二定律處理連接體問(wèn)題時(shí)常用的方法是整體法與隔離法．(1)整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時(shí)，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，這個(gè)整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和，當(dāng)整體受到的外力F已知時(shí)，可用牛頓第二定律求出整體的加速度，這種處理問(wèn)題的思維方法叫做整體法．(2)隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中“隔離”出來(lái)，進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連接體問(wèn)題的思維方法叫做隔離法．編輯ppt編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)0.25

(2)0.84kg/s編輯ppt【方法總結(jié)】解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本思路：編輯ppt編輯ppt【解析】

這個(gè)題目是根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況求解汽車所受的阻力，研究對(duì)象，汽車m＝1.0×103kg.運(yùn)動(dòng)情況，勻減速運(yùn)動(dòng)至停止v＝0，s＝12.5m．初始條件v0＝10m/s，求阻力F阻．由運(yùn)動(dòng)情況和初始條件，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力．畫(huà)圖分析如下圖所示．

編輯ppt編輯ppt【答案】

4.0×103N，方向跟速度方向相反編輯ppt編輯ppt(1)人在奔跑過(guò)程中受到的摩擦力的大小和方向；(2)人在奔跑過(guò)程中木板的加速度大小和方向；(3)人從開(kāi)始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間．編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)200N向右(2)2m/s2向左(3)2s編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)1m/s2

(2)0.91m/s2編輯ppt編輯ppt【指點(diǎn)迷津】解題前先要弄清物體的受力情況，然后才能判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．物體在前2s內(nèi)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)2s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．編輯ppt編輯ppt編輯ppt從上述分段分析可知，在這4s內(nèi)物體的位移為s1＋s2＝20m．物體4s末的速度為零，以后重復(fù)上述過(guò)程，每4s物體前進(jìn)20m．在30s內(nèi)有7次相同的這種過(guò)程，經(jīng)過(guò)4s×7＝28s，最后2s物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移為10m.所以經(jīng)過(guò)30s物體總位移為：s＝(20×7＋10)m＝150m.編輯ppt解法二：本題可采用下圖所示的v－t圖象求解.30s內(nèi)的位移就是v－t圖象所圍“面積”的大?。獾胹＝150m.編輯ppt在兩種解題方法中，解法一是基本解法，它強(qiáng)調(diào)了對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析及不同規(guī)律的應(yīng)用，這是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)．解法二解法簡(jiǎn)單，能力要求高，提倡大家對(duì)一題多解這方面的問(wèn)題多進(jìn)行訓(xùn)練．編輯ppt分析物理問(wèn)題的重要方法——程序法按時(shí)間的先后順序?qū)︻}目給出的物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程(或不同的狀態(tài))進(jìn)行分析(包括列式計(jì)算)的解題方法叫做程序法．程序法解題的基本思路是：①要正確劃分出題目中有多少個(gè)不同過(guò)程或多少個(gè)不同狀態(tài)，②對(duì)各個(gè)過(guò)程或各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行具體分析，得出正確的結(jié)果，③前一個(gè)過(guò)程的結(jié)束是后一個(gè)過(guò)程的開(kāi)始，兩個(gè)過(guò)程的交接點(diǎn)(速度v)是問(wèn)題的關(guān)鍵，如傳送帶問(wèn)題．編輯ppt水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，如下圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖．緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v＝1m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m＝4kg的行李無(wú)初速度地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2m，g取10m/s2.編輯ppt編輯ppt(1)求行李剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大?。?2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率．編輯ppt編輯ppt【答案】

(1)4N

1m/s2

(2)1s

(3)2s

2m/s編輯ppt編輯ppt【解析】

根據(jù)受力分析可知，當(dāng)撤掉拉力后，木板向右做減速運(yùn)動(dòng)，物塊向右做加速運(yùn)動(dòng)，直到兩者速度相等后，一起做勻速運(yùn)動(dòng)．【答案】

BC編輯ppt編輯ppt【解析】

因?yàn)槟緣K與劈相對(duì)靜止，故木塊的加速度與劈的加速度相同，皆水平向左．由牛頓第二定律知：木塊所受合外力的方向水平向左．明確加速度方向與合外力方向的關(guān)系和木塊與斜面相對(duì)靜止的含義是解題的關(guān)鍵．【答案】

A編輯ppt編輯ppt【答案】

B編輯ppt編輯ppt【解析】在0～1.4s時(shí)間內(nèi)彈力保持不變，彈力和人的重力保持平衡，故能求出人的質(zhì)量，A正確；由圖知向上的最大彈力，由牛頓第二定律