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 受力 运动 温故 五大物理量 三大基本公式 再温故 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，加速度方向跟作用力的方向相同 合外力 比例系数 质量 加速度 当m的单位取kg，a的单位取m/s2时，k取1 类型一：从受力确定运动情况 从受力确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 物体受力情况 求合力 牛顿第二定律 加速度a 运动学 公式 物体运动情况 运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 （1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取10 m/s2。 （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？ （1)运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取10 m/s2。 v 取运动方向为正方向 根据牛二，冰壶的加速度大小为： 即 2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？ 设滑行10m后的速度为v10 即 冰壶后一段运动加速度大小为 小试牛刀 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面3.2m，气囊所构成的斜面长度为6.5m，一个质量为60kg的人沿气囊沿下时所受的阻力是240N，那么，人滑至气囊底端时的速度是多少？g取10m/s2。 mg FN Ff x y 由几何关系得 类型二：从运动情况确定受力 从运动情况确定受力，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。 物体受力情况 求合力 牛顿第二定律 加速度a 运动学 公式 物体运动情况 一个滑雪猪，质量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求猪对雪面的压力和受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。 G Ff FN a x y 以滑雪者为研究对象，可以建立如图所示的坐标系 将v0=2m/s t=5s x=60m带入，则有 小试牛刀 车辆在行驶过程中，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．为了尽可能地减小碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊如图所示．假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从发生碰撞到车完全停止需要的时间为1 s，安全带及安全气囊对乘客的平均作用力大小为多少？ 多过程问题 商场工作人员拉着质量为m＝20 kg的木箱沿水平地面运动，若用F1＝100 N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用F2＝150 N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度 g＝10 m/s2，求： (1)木箱与地面之间的动摩擦因数； (2)F2作用在木箱上4 s时间内木箱移动的距离． (3)若F2作用4 s后撤去，则木箱在水平面上还能 滑行多远？ 多过程问题 商场工作人员拉着质量为m＝20 kg的木箱沿水平地面运动，若用F1＝100 N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用F2＝150 N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度 g＝10 m/s2，求： (1)木箱与地面之间的动摩擦因数； mg F1 FN Ff 多过程问题 商场工作人员拉着质量为m＝20 kg的木箱沿水平地面运动，若用F1＝100 N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用F2＝150 N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度 g＝10 m/s2，求： (2)F2作用在木箱上4 s时间内木箱移动的距离． mg F2 FN' Ff' 多过程问题 商场工作人员拉着质量为m＝20 kg的木箱沿水平地面运动，若用F1＝100 N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用F2＝150 N、与水平方向成53°、斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图所示，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度 g＝10 m/s2，求： (3)若F2作用4 s后撤去，则木箱在水平面上还能 滑行多远？ mg FN'' Ff'' 变式3：如图所示，一足够长的斜面倾角θ为37°，斜面BC与水平面AB平滑连接，质量m＝2 kg的物体静止于水平面上的M点，M点与B点之间的距离L＝9 m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，现物体受到一水平向右的恒力F＝14 N作用，运动至B点时撤去该力，(sin 37°＝0.6，取g＝10 m/s2)则： (1)物体在恒力F作用下运动时的加速度是多大？ (2)物体到达B点时的速度是多大？ (3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？ $$