4.5-6 牛顿运动定律的应用（含超失重） 课件-2022-2023学年高一上学期物理教科版必修1

§3.5-6 牛顿运动定律的应用 及超重失重 物理组：郭建强 一、两类基本运动 1、已知运动情况求受力情况 教材P84，例题1 例题1、一个物体受到竖直向上的力，由静止开始向上运动。已知向上的拉力为640N ,物体在最初的2秒的位移为6米，问物体的质量是多少？ m=50Kg 1966年，科学家用这种方法求出了飞船和火箭组的质量。 例题2、如图所示，一个质量为m的人站在电梯上，电梯与水平面的夹角为370，已知重力加速度为g，当电梯以a=g/2的加速度沿斜面向上加速运动时，求：电梯对人的支持力和人所受到的摩擦力。   跟踪练习1：民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来。若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m，构成斜面的气囊长度为5.0m。要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0s(g取10m/s2)，则： (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多大？ 答案：(1)2.5 m/s2　(2)0.92 小结：1、解题思路 2、已知受力情况求运动情况 教材P85，例题2 教材P86，例题3 例题3、质量为4kg的物体,以2m/s的速度在水平面上匀速前进。若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2则水平拉力F1为大？若F1突然变为F2=6N,并持续作用2s,求在这2s内，物体的位移是多大？2s末的速度是多大？ 2、解题的一般步骤 (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，由合力求出所需求的力。 变式 跟踪练习2：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求： 1、物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小 2、若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？ F θ 跟踪练习3： 求：小车的加速度及细绳的拉力 跟踪练习4： 分析小球的运动情况 小结：1、解题思路 2、解题的一般步骤 二、多过程运动 例题4、如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L=8m、倾角θ=37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面。人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下。人与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25，不计空气阻力，(取g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多远处停下？ t＝2s x＝12.8m 例题5、静止在水平面上的物体的质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将力撤去，又经6s物体停下来，如物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小． 跟踪练习：如图，在水平地面上一质量为m的物体，水平拉力作用下由静止开始移动，到达斜面底端，这时撤去外力，物体冲上斜面，上滑的最大距离和在平面上移动的距离相等，然后物体又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出发点。已知斜面的倾角为370，斜面与平面的动摩擦因数相同，求物体受到的水平拉力？ 物体运动分析 物体受力分析 运动学 公 式 牛顿第 二定律 加速度 a 从受力确定运动 从运动确定受力 1.基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁 所求量 所求量 动力学问题的求解 9 欢迎来到学科王物理频道http://wuli.xuekewang.com 2.解题步骤： (1)确定研究对象； (2)分析受力情况和运动情况，画示意图(受力和运动过程)； (3)用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度； (4)用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量。 10 欢迎来到学科王物理频道http://wuli.xuekewang.com 三、超重与失重 讨论交流一 讨论交流二 视重 实重 结论：概念、规律、特点 1、超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受的重力的现象叫做超重现象。与运动的方向无关。 本质、特点：具有向上的加速度a 2、失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受的重力的现象叫做失重现象。与运动的方向无关。 本质、特点：具有向下的加速度a 3、完全失重：当重物竖直向下的加速度α=ɡ时，该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零，这钟现象叫“完全失重” 1、如图，电梯在启动向上、匀速运动和制动三个阶段，体重计的示数不同，试解释这一现象