4.5 牛顿定律的应用 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第五节牛顿运动定律的应用 第四章 牛顿运动定律 2020年秋 牛顿运动定律的应用 运动分析 受力分析 运动示意图（v-t图） 力的示意图 一、根据物体的受力情况确定运动情况 例1：如图所示，质量m＝2 kg的物块，在F＝7 N的水平向右的力的作用下，沿水平桌面从静止开始运动.物块与水平面间的动摩擦力因数μ = 0.25，g取10 m/s2.求： （1）画出物块的受力图，并求出物体的加速度； （2）物块在5 s末的速度和5 s内通过的位移； （3）若5s后撤去F，求物块经过多长时间后会停下和停下的位置与出发点的距离。 一、根据物体的受力情况确定运动情况 变式1：如图所示，质量m＝2 kg的物块静止在水平地面上，物块与水平面间的动摩擦力因数μ = 0.25，现对物块施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2. （1）画出物块的受力图，并求出物体的加速度； （2）物块在5 s末的速度和5 s内通过的位移； 一、根据物体的受力情况确定运动情况 变式3：如图所示，斜面的倾角为θ＝37°，质量m＝2 kg的物块以初速度 v0 = 8m/s 沿从斜面底端向上滑动，当物体速度减为零时立刻向下滑回斜面底端，物块与斜面的动摩擦因数为μ = 0.25，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2. （1）画出物块向上滑动时的受力图，并求出向上滑动的加速度； （2）求物块向上滑动到最高点的位移和经历的时间。 （3）画出物块向下滑动时的受力图，并求出向下滑动的加速度； （4）求物块滑回斜面底端时的速度和经历的时间。 一、根据物体的受力情况确定运动情况 根据物体的受力情况确定运动情况——作业 《三维设计》P100—101 全部 P104—全部 《配套检测》P185—4、6、8、9 收 《三维设计》 二、根据物体的运动情况确定受力情况 运动分析 受力分析 运动示意图（v-t图） 力的示意图 二、根据物体的运动情况确定受力情况 【课本P131—第13题】如图所示，质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s。耙地时，托拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，若所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。 （1）求拖拉机加速度的大小 （2）画出拖拉机的受力示意图 （3）求拖拉机对连接杆拉力的大小． 二、根据物体的运动情况确定受力情况 【课本P119—第3题】如图所示是一质量为2kg的物体在水平地面上的两种运动图线。I表示物体受到一个与初速度成方向在300角的斜面向上拉力F作用时的v-t图线。II表示物体不受拉力作用时的v-t图线。求物体与地面的动摩擦因数μ和拉力F的大小。（取g=10m/s） 二、根据物体的运动情况确定受力情况 【课本P131—第12题】质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4设球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10m/s2，则： （1）弹性球受到的空气阻力f 的大小. （2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h． 二、根据物体的运动情况确定受力情况 例2：一物体沿斜面向上以初速度v0=12m/s开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图所示，求斜面的倾角θ以及物体与斜面间的动摩擦因数μ．（g取10m/s2） 二、根据物体的运动情况确定受力情况 根据物体的运动情况确定受力情况——作业 《三维设计》P102—全部 P103—典例激活3 《配套检测》P185—1、2、5 P186—11 P191—9 P186—11、12 三、动力学中的图像问题 动力学的图象问题 1．常涉及的图像：v­t图像、a­t图像、F­t图像、a­F图像等。 2．解决这类问题的基本步骤 (1)看清坐标轴所表示的物理量，明确图像的种类。 (2)看图线本身，识别两个相关量的变化关系，从而分析对应的物理过程。 (3)看图线的截距、斜率、交点、图线与坐标轴围成的“面积”等的物理意义。 (4)弄清“图像与公式”“图像与图像”“图像与物体”之间的对应关系，根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。 三、动力学中的图像问题 【三维设计P105—1，多选】(2019·全国卷Ⅲ)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由题给数据可以得出(　　) A．木板的质量为1 kg B．2～4 s内，力F的大小为0.4 N C．0～2 s内，力F的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 三、动力学中的图像问题 【三维设计P105—2】(2018·全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　) 提示： （1）画受力和运动示意图 （2）列静止的平衡方程 （3）列匀加速的牛顿第二定律 三、动力学中的图像问题 【配套检测P186—12】如图甲所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m＝2 kg的无人机，能提供向上最大的升力为32 N。现让无人机在地面上从静止开始竖直向上运动，25 s后悬停在空中，执行拍摄任务。前25 s内运动的v­t图像如图乙所示，在运动时所受阻力大小恒为无人机重力的0.2倍，g取10 m/s2。求： (1)从静止开始竖直向上运动，25 s内运动的位移。 (2)加速和减速上升过程中提供的升力。 (3)25 s后悬停在空中，完成拍摄任务后，关闭升力一段时间，之后又重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间t。(设无人机只做直线下落) 三、动力学中的图像问题 动力学中的图像问题——作业 《三维设计》P103—素养训练1、2 P105—集训提能1、2、3 《配套检测》P185—3、7 P186—12 P187—2、3、7 P188—9、12