4.5牛顿运动定律的应用 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

这份高中物理课件聚焦牛顿运动定律的应用，涵盖从受力确定运动情况和从运动情况确定受力两大核心内容。以列车进站停靠车门的生活问题导入，衔接牛顿第二定律，搭建从规律到应用的学习支架。 其特色在于结合冬奥会滑雪等真实情境设计例题，通过清晰解题步骤培养科学思维（模型建构、科学推理），落实运动和相互作用的物理观念。助力学生提升问题解决能力，教师可高效开展应用教学。

4.5牛顿运动定律的应用 为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？ 牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。因此，它在许多基础科学和工程技术中都有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例。 一.从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移． 求加速度 求解速度、加速度、位移、时间 由F合= ma 求合力 2.基本思路 受力分析 由正交分解 由运动学公式 1.问题界定 3．根据物体的受力确定物体运动情况的解题步骤 (4）结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量﹣﹣任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等． (1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图． (2）根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）. (3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度． 例1.如图所示，小孩与冰车的总质量为30kg，静止在冰面上．大人用与水平方向夹角为0=37°、 F=60N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动．已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度 g=10m/, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8．求： (1）小孩与冰车的加速度的大小； (2）冰车运动3s时的位移的大小； (3）冰车运动5s时的速度大小． 1.16m/ 5.22m 5.8m/s 二.从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（如物体的运动性质、速度、加速度或位移）已知的条件下，求出物体所受的力． 1.问题界定 2.基本思路 已知运动 由运动学公式 求加速度a 受力分析 正交分解 写出合力的表达式 由F合=ma 求出未知力 3．根据物体的运动情况确定物体受力的解题步骤 (4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力． (1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力示意图和运动草图． (2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3）根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力． 例2.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京和张家口举行。如图甲所示为一位滑雪爱好者，人与装置的总质量为50kg ，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s 的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他运动的 v - t 图像如图乙所示。 g取10m/, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8。求： (1）滑雪者受到雪面的支持力大小； (2）滑雪者受到的阻力大小。 400N 100N 训练1.如图所示，光滑斜面AB与一粗糙水平面BC连接，斜面倾θ=30°，质量m=2kg 的物体置于水平面上的D点，DB间的距离d=7m，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，将一水平向左的恒力F =8N作用在该物体上，t=2s后撤去该力，不考虑物体经过 B 点时的速度损失．求撤去拉力F后，经过多长时间物体经过B点？( g 取10m/) 1s和1.8s 训练2.一质量为 m =2 kg 的滑块在倾角θ=30°的足够长的固定斜面上在无外力 F 的情况下以加速度 a =2.5m/匀加速下滑．若用一水平向右的恒力F作用于滑块，如图所示，使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动，在0～2s时间内沿斜面向上运动的位移x=4 m ，求：( g 取10m/) (1）滑块和斜面之间的动摩擦因数 μ; (2）恒力 F 的大小． $