第5节 牛顿运动定律的应用-2023-2024学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第一册）

牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 牛顿运动定律 当物体不受外力或合外力为零时总保持静止或匀速直线运动状态。 物体的加速度与合力成正比与物体的质量成反比 F合 = ma 作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上 F=－F/ 第5节　牛顿运动定律的应用 解决运动学问题 动力学 展示牛顿三定律间的相互关系及主要求解的问题 一、从受力确定运动情况 第5节　牛顿运动定律的应用 桥梁 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 x＝ 重力 弹力 摩擦力 1.确定对象 2.受力分析 3.正交分解 4.求出合力 5.牛二求a 6.确定运动 F合＝ma 【典例1】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。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。（1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取10 m/s2。 mg FN Ff (1)冰壶受力如图所示 Ff＝µ1FN＝µ1mg a1=µ1g=0.2m/s2 =ma1 x1= =28.9m （2）若运动员仍以 3.4 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%，冰壶多滑行了多少距离？ v12-v02 =-2a1x0 a2=0.9µg =0.18m/s2 v0 v1 x0 v12=7.56m2/s2 mg FN Ff =21m 【典例2】在海滨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，cos 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。求(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？ =14.4 m 解(1)以人为对象，受力分析 AB: mgsin370-μmgcos370=ma1 得:a1=2m/s2 得: t=6 s (2)BC: μmg=ma2 得：a2=5m/s2 由：l= 由：x= 由：= 【典例3】物块A、木板B质量均为m=10kg，不计A的大小，木板B长L=3m。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度v0从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1，g取10 m/s2。(1)发生相对滑动时，A、B的加速度各是多大？(2)若A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度v0为多大？ mg N Ff (1)对A、B受力分析 mg N/ Ff N Ff / =3m/s2 =1m/s2 (2)XA-XB=L VA=VB xB xA V0-aAt=aBt 得V0= 一、从受力确定运动情况 第5节　牛顿运动定律的应用 二、板块模型 B A v0 B A F B A 1.速度带动 2.外力带动 二、板块模型 B A v0 xB xA ∆x 1.速度带动 ①同向XA-XB= ∆X (相对位移或划痕) 刚好不掉下： XA-XB=L板长 B A v0 xB xA L vB vA VA=VB Ff Ff 思考：一旦共速后，摩擦力如何变化？ 共速后摩擦力发生突变。 B A vA vB 二、板块模型 1.速度带动 ①同向XA-XB= ∆X (相对位移或划痕) xA xB ∆x ②反向XA+XB= ∆X (相对位移或划痕) 刚好不掉下： XA-XB=L板长 VA=VB 0m/s v vB/ vA/ 共速后摩擦力发生突变。 L vA/ B A vA vB 二、板块模型 1.速度带动 ①同向XA-XB= ∆X (相对位移或划痕) xA xB 刚好不掉下： XA-XB=L板长 VA=VB 刚好不掉下： XA+XB=L板长 VA/=VB/ vB/ ②反向XA+XB= ∆X (相对位移或划痕) 共速后摩擦力发生突变。 二、板块模型 1.速度带动 2.外力带动: B A B A F乙 F甲 能不能一起跑？ fAB fBA μ1 μ1 (1)水平面光滑分离: F甲=(mA+mB)aBm F乙= (mA+mB)aAm= (mA+mB)μ1g μ2 μ2 (2)水平面粗糙分离: Ff地 Ff地 B A B A F乙 F甲 fAB fBA μ1 μ1 μ2 μ2 (2)水平面粗糙分离: F