第四章 5 牛顿运动定律的应用-2022-2023学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

第四章 NIUDUNYUNDONGDINGLVDEYINGYONG 5　牛顿运动定律的应用 梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练 学习目标 1.熟练掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的思路和方法. 2.理解加速度是解决两类动力学基本问题的桥梁. 内容索引 探究重点　提升素养 Part 2 课时对点练 Part 3 训练1 训练2 梳理教材　夯实基础 Part 1 梳理教材　夯实基础 Part　1 牛顿第二定律确定了物体 和力的关系：加速度的大小与物体____ 的大小成正比，与物体的 成反比；加速度的方向与物体_____ 的方向相同. 物体的初速度与加速度决定了物体做什么运动，在直线运动中： 一、力和运动的关系 加速度 所受 合力 质量 受到 的合力 增大 减小 越快 越慢 1.从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，再通过运动学的规律确定物体的 情况. 2.从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的 ，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出 . 二、两类基本问题 加速度 运动 加速度 力 1.判断下列说法的正误. (1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合力的方向.(　　) (2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.(　　) (3)物体运动状态的变化情况与它的受力有关.(　　) (4)只要知道物体受力情况就能确定物体的运动性质(　　) √ × √ × 即学即用 2.如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平拉力F＝20 N拉物体，使其由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止.则：(g取 10 m/s2) (1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小为____ m/s2； 0.5 对物体受力分析，如图所示 竖直方向mg＝FN 水平方向，由牛顿第二定律得F－μFN＝ma1 解得a1＝0.5 m/s2 (2)撤去拉力F瞬间物体的速度大小v＝___ m/s； 4 v＝a1t＝4 m/s； (3)撤去拉力F后物体运动的距离x＝___ m. 4 撤去拉力F后，由牛顿第二定律得－μmg＝ma2 解得a2＝－2 m/s2，由0－v2＝2a2x 解得x＝4 m. 返回 探究重点　提升素养 Part　2 一、从受力确定运动情况 1.基本思路 分析物体的受力情况，求出物体所受的合力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况. 2.流程图 已知物体受力情况 求得a 由 v＝v0＋at v2－v02＝2ax 求得x、v0、v、t —————————→ 　(2022·安徽寿县正阳中学高一期末)如图所示，小孩与冰车的总质量为30 kg，静止在冰面上.大人用与水平方向夹角为θ＝37°、F＝60 N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动.已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ＝0.05，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： 例1 答案　1.16 m/s2 (1)小孩与冰车的加速度的大小； 冰车和小孩受力如图所示. 竖直方向的合力为零，则有FN＋Fsin θ＝mg， 解得支持力FN＝264 N， 在水平方向，根据牛顿第二定律得Fcos θ－Ff＝ma， 摩擦力Ff＝μFN，解得加速度a＝1.16 m/s2. (2)冰车运动3 s时的位移的大小； 答案　5.22 m 解得x＝5.22 m. (3)冰车运动5 s时的速度大小. 答案　5.8 m/s 根据匀变速直线运动规律v＝at1， 解得v＝5.8 m/s. 二、从运动情况确定受力 1.基本思路 分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合力；再分析物体的受力，求出物体受到的作用力. 2.流程图 已知物体受力情况 求得a 由 v＝v0＋at v2－v02＝2ax 求得x、v0、v、t —————————→ 　(2022·北京市西城区高一期末)第24届冬奥会于2022年2月4日在北京和张家口举行.如图甲所示为一位滑雪爱好者，人与装置的总质量为50 kg，在倾角为37°的雪坡上，以2 m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下.他运动的v－t图像如图乙所示.g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： 例2 (1)滑雪者受到雪面的支持力大小； 答案　400 N 滑雪者在斜坡上受力如图所示，建立如图所示的直角坐标