4.5牛顿运动定律的应用 课件-2024-2025学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

课前检查 1.牛顿第二定律的内容及表达式。 2.默写出匀变速直线运动的速度公式 、位移公式、速度与位移公式。 3.牛顿第三定律的内容。 4.5用牛顿运动定律解决问题 学习目标 1、熟练运用牛顿定律解决相关问题。 2、正确区分牛顿定律的两类问题。 3、复习并熟记运动学相关规律。 一、从受力情况确定运动情况 F合 a 力 运动 F合＝ma 桥梁 v＝v0＋at   ＝2ax 重力 弹力 摩擦力 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 高中物理 4 解：物体受力如图 由图知：F合=F－f=ma a= 4s末的速度 4s内的位移 G F N f O 　例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 二、从运动情况确定受力情况 F合 a 力 运动 F合＝ma 桥梁 v＝v0＋at   ＝2ax 重力 弹力 摩擦力 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 高中物理 6 思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。 解：第一步求a 因为V0=2m/s，x=60m，t=5s 据公式 求得a = 4m/s2 例2.一个滑雪的人，质量为75Kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为 30o，在 5s的时间内滑下的路程为 60m，求滑雪人对雪面的压力及滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。 2 0 2 1 at t V Ｘ + = 人 )30o Ｎ f G G1 G2 y x a 第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图， 第二步求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图 所以：F合=ma=300N x轴方向：F合=G1－f y轴方向：N－G2=0 滑雪人所受的阻力 f=G1－ F合 =mgsinθ－ F合 =67.5N y x G G1 G2 N f )30 ° 解： 根据运动学公式：x＝v0t＋ at2 得： 代入已知量得：a＝4m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系， 根据牛顿第二定律F＝ma，得： mgsinθ－F阻＝ma 即：F阻＝mgsinθ－ma 代入数值得：F阻＝67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。 1 2 a＝ 2（x－v0t） t2 一、 从受力确定运动情况 二、从运动情况确定受力 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 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 动力学的两类基本问题 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 动力学问题的求解 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。 动力学问题的求解 汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取 g＝10 m/s2。 练习与应用3 高中物理 17 x mg FN Ff 位移 x＝17.2 m 初速度 v0＝15 m/s 加速度 a 末速度 v＝0 质量 m ? 动摩擦因数 μ ？ 高中物理 18 x x mg FN Ff Ff＝－μFN＝－μmg ＝2ax 由运动学公式 得 根据牛顿第二定律，有 得 ＝－6.5 m/s2 根据滑动摩擦力公式 －μmg＝ma μ＝ ＝0.65 高中物理 19 $$