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

牛顿运动定律的应用 动力学两类基本问题： 由受力确定运动 由运动确定受力 G FN Ff 如： V 如： a 物体做匀减速 物体水平合力必向右 从受力确定运动情况： 如图所示，一个质量为m的物体从静止开始在斜向上的拉力F作用下，在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上加速运动．如何确定物体运动的加速度？ 从受力确定运动情况： 如图所示，质量为40kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，经过2s撤去拉力F，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20．g取10 m/s2，cos 37°＝0.8，sin37°＝0.6．求： （1）刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小． （2）撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离x． 从运动确定受力情况： 如图所示，一辆质量为m的汽车在马路上以v0的速度正常行驶，突然发现前方x处的红灯亮了，司机应紧急刹车，以防闯红灯． （1）如何确定汽车刹车的加速度？ （2）如何确定汽车刹车过程中的受力情况？ 探究总结： 动力学问题的求解思路： 物体受力分析 牛顿第二定律 加速度a 运动学公式 物体运动分析 由受力确定运动 由运动确定受力 例： 如图所示，一个质量m＝10kg的物体，沿着倾角θ＝37°的固定斜面由静止开始匀加速滑下，在t＝3s的时间内下滑的路程x＝18m，求： （1）物体和斜面间的摩擦力． （2）物体和斜面间的动摩擦因数．（g取10 m/s2） 练：滑草是近几年流行的一项运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激．如图甲为某一娱乐场中的滑草场地，图乙为其示意图，其中斜坡轨道AB长为64 m，倾角为37°，轨道BC为足够长的水平草地．一滑行者坐在滑草盆中自顶端A处由静止滑下，滑草盆与整个滑草轨道间的动摩擦因数均为0．5，忽略轨道连接处的速率变化及空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求： （1）滑草者及草盆在AB段的加速度大小： （2）滑到B点时的速度大小； （3）滑草者及草盆在水平轨道上滑行的最远距离 课堂检测： 1.用30N的水平外力F拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20kg的物体，力F作用3s后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是（ ） A．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2 B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2 C．v＝4.5m/s，a＝0 D．v＝7.5m/s，a＝0 课堂检测： 2.如图所示，在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害．为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊．假定乘客质量为70kg，汽车车速为108km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为（ ） A．420N B．600N C．800N D．1000N 3.如图所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站．机车又行驶了125m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，关闭发动机前机车所受的牵引力不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力． 课堂检测： 课堂检测： 4.战士拉车胎进行100m赛跑训练体能．车胎的质量m＝8.5kg，战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角为θ＝37°，车胎与地面间的动摩擦因数μ＝0.7．某次比赛中，一名战士拉着车胎从静止开始全力奔跑，跑出20m达到最大速度（这一过程可看做匀加速直线运动），然后以最大速度匀速跑到终点，共用时15s．重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求： （1）战士加速所用的时间t1和达到的最大速度大小v； （2）战士匀加速运动阶段绳子对车胎的拉力大小F． $$