4.5牛顿运动定律的应用-2024-2025学年高一物理同步教学课件（粤教版2019必修第一册）

第五节 牛顿运动定律的应用 粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章 牛顿运动定律 @HY 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 一.牛顿第二定律 1.内容： 2.表达式： 二.匀变速直线运动公式 1.速度公式： 2.位移公式： 3.位移与速度关系： vt= v0+at vt2－ v02 =2as 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比; 加速度的方向跟作用力的方向相同。 F=ma 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 1. 已知受力情况，求运动情况 受力情况 (分力) 求合力 a F=ma 运动学规律 初始条件 解题思路： a “桥梁” 2. 已知运动情况，求受力情况 求合力 两类基本问题： 力 运动 加速度 加速度 运动情况 (s,t,v0,vt) 受力分析 画受力图 受力分析 画受力图 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 【例1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 运动分析： 匀加速直线运动模型 已知运动情况 (t,v0,vt) a F=ma 求合力 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 【例1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 即火车在加速过程中的合力要达到1.5×105N才能满足加速的要求. 解：火车前进方向为正方向. 根据 根据牛顿第二定律，可得 火车所受的合力 可得 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 【练1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 如果火车受到的阻力是车重的0.05倍， 那么这时火车所需要的牵引力应为多大？ 火车所受的合力 f = 0.05mg 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 【例2】某市交通部门规定汽车在市区某些街道的行驶速度不得超过 。一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止。交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长 ，从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数 。试通过计算判断该汽车是否违反规定超速行驶。（取 ） 由匀减速运动，可知 解：选定汽车前进方向为正方向. 滑动摩擦力 汽车的加速度 所以这辆车超速行驶。 则代入数据，得 f = -μmg （式中vt=0m/s） 则 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 复习回顾 由运动求受力 由受力求运动 解析： (1)由于子弹在枪管中做匀加速直线运动，根据速度位移关系式得：v2－v02＝2as， 代入数据解得：a＝2.2×105 m/s2。 (2)根据牛顿第二定律得：F＝ma， 代入数据解得F＝1.1×104 N。 2. M99是我国生产的性能先进、精度高、射程远的半自动狙击步枪。M99 的枪管长度为1.48 m。射击时，在火药的推力下，子弹在枪管中由静止开始匀加速运动；射出枪口时，子弹的速度为800 m/s。已知子弹的质量为50 g，求： (1)子弹在枪管中加速度a的大小； (2)子弹在枪管中受到的合力的大小。(结果均保留两位有效数字) 如图所示，质量m＝15 kg的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2。现用F＝60 N的水平恒力向右拉动木箱(g取10 m/s2)。求： (1)3 s时木箱的速度大小。 (2)木箱在2 s内的位移大小。 [解析]　(1)对木箱受力分析如图所示。 由牛顿第二定律得 F－μmg＝ma 解得a＝eq \f(F－μmg,m) ＝eq \f(60－0.2×15×10,15) m/s2 ＝2 m/s2 由运动学公式可得 v＝at＝2×3 m/s＝6 m/s。 (2)木箱在2 s内的位移大小为 s＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×2×22 m＝4 m。 [答案]　(1)6 m/s　(2)4 m $$