第四章 第五节 牛顿运动定律的应用-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册粤教版2019（课件）

第四章 牛顿运动定律 第五节　牛顿运动定律的应用 必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 YJ 1 核心 目标 1. 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，知道首先进行受力和运动情况分析. 2. 能用牛顿运动定律解决两类主要问题：即已知受力情况确定运动情况和已知运动情况确定受力情况的问题． 必备知识 • 记忆理解 1. 牛顿第二定律确定了______和____的关系，能够把物体的运动情况和__________联系起来． 2. 如果已知物体的受力情况，可以由______________求出物体的加速度，再通过____________确定物体的运动情况． 3. 解题思路 1 从受力确定运动情况 运动　 力　 受力情况　 牛顿第二定律　 运动学规律　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 从运动情况确定受力 1. 如果已知物体的运动情况，根据____________求出物体的________，再根据______________可以确定物体所受的合力． 2. 解题思路 运动学公式　 加速度　 牛顿第二定律　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3 多过程问题分析 1. 当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程． 联系点：前一过程的末速度是后一过程的________，另外还有位移关系等． 2. 注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度． 初速度　 要点梳理 必备知识•记忆理解 解析：(1) 对雪橇受力分析如图甲所示，竖直方向上 FN1＋F sin 37°＝mg，且Ff1＝μFN1 由牛顿第二定律得F cos 37°－Ff1＝ma1 由运动学公式得v＝a1t1 解得v＝5.2 m/s 1. 质量为40 kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为200 N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，经过 2 s 撤去拉力F，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20.取g＝10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6.求： (1) 刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小． 甲 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：(2) 撤去拉力后，受力如图乙所示，雪橇的加速度a2＝μg 根据 －v2＝－2a2x 解得x＝6.76 m (2) 撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离x. 乙 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：(1) 根据牛顿第二定律 F cos 37°－f＝ma1 f＝μ(mg－F sin 37°) 物体的加速度大小为a1＝2.6 m/s2 2. (2023·广州外国语学校)如图所示，质量m＝10 kg的木箱，放在粗糙水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.现对木箱施加一个斜向上的与水平方向成θ＝37°、大小为F＝50 N的恒定拉力作用，木箱由静止开始运动，5 s后撤去拉力F.求：(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1) 撤去F前，木箱的加速度大小． 基础内化 必备知识•记忆理解 (2) 木箱整个运动过程中发生位移的大小． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 11 1 从受力确定运动情况问题的求解 1. 解题步骤 (1) 确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图． (2) 根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向). (3) 根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度． (4) 结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学参量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等． 各个击破 重难突破•学会应用 2. 应用牛顿第二定律解题时求合力的方法 (1) 合成法：物体只受两个力的作用产生加速度时，可作出力的平行四边形，运用几何知识求合力F合． (2) 正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向Fx＝ma，垂直于加速度方向Fy＝0. 各个击破 重难突破•学会应用 (2023·广州外国语学校)如图所示，小车静止在平直路面上，车中挂着一个质量为m＝2 kg的小球，绳AC与水平车顶的夹角θ＝53°，绳子BC水平，取g＝10 m/s2，cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8. (1) 求小车静止时，小球对绳AC、BC的拉力大小． (2) 某时刻起，小车开始向左做匀加速直线运动，绳AC与水平 车顶的夹角θ＝53°保持不变，绳BC的拉力为零．求小车的加速度大小． 1 解析：(1) 静止时，对小球根据力的平衡可知 TACcos 53°－TBC＝0，TACsin 53°＝