4.5牛顿定律的应用 课件 -2022-2023学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

第四章·牛顿运动定律 第五节 牛顿运动定律的应用 高中物理 必修 第一册 本节课主要学习内容 1 牛顿定律的应用 动力学两类问题 1、已知物体的受力情况求物体运动情况：应先对物体受力分析，然后找出物体所受到的合外力，根据牛顿第二定律求得加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 2、已知物体的运动情况求物体的受力情况：应先根据运动学公式求得加速度a，再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力，从而就可以求出某一分力。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 动力学两类问题 综上所述，解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求得加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 F合＝ma vt＝v0+at x＝v0t+1/2at2 vt2 –v02 ＝2ax 牛顿定律解题过程 （1）确定研究对象。 （2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图。 由于物体的受力情况与运动状态有关，所以受力分析和运动分析往往同时考虑，交叉进行，在画受力分析图时，把所受的外力画在物体上，把v和a的方向标在物体的旁边，以免混淆不清。 （3）建立坐标系，对力进行正交分解。 通常选加速度a的方向和垂直于a的方向作为坐标轴。 以初速度v0的方向作为正方向。 （4）根据牛顿第二定律列方程，求解。 先进行方程式的文字运算，求得结果后，再把单位统一后的数据代入，算出所求未知量的值，方便讨论结果。 （5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解。 例题 质量60千克的滑雪运动员从倾角30°的斜坡上自静止起下滑。滑行200m后速度达到40米/秒，求他受到的阻力。 质量60千克的滑雪运动员从倾角30°的斜坡上自静止起下滑，已知其所受的阻力为自身重力的0.1倍，求滑行200米后的速度多大。 a=4m/s2，f=60N 超重、失重 在平衡状态时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）大小等于物体的重力。 当物体的加速度竖直向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，由F－mg=ma得F=m（g＋a）>mg，这种现象叫做超重现象。 当物体的加速度竖直向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，mg－F=ma得F=m（g－a）<mg，这种现象叫失重现象。 特别是当物体竖直向下的加速度为g时，物体对支持物的压力变为零，这种状态叫完全失重状态。 超重、失重 注意： （1）物体处于超重或失重状态时，只是物体的视重发生改变，物体的重力始终不变。 （2）发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关，只决定于加速度的方向及大小。 （3）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。 超重、失重 已知：一物体质量m，受到竖直向上的拉力为F，根据下列情形下F的大小，并与重力进行比较。 1〕物体加速上升。 2〕物体加速下降。 3〕物体减速上升。 4〕物体减速下降。 小结 两大典型问题 超重、失重 解题过程及核心纽带 练习与作业 课本P103/问题与思考1、3、6、2 练习册P50/1~5 $