4.5 牛顿运动定律的应用 第1课时 两类问题 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第5节 牛顿运动定律的应用之（1） 两类问题 第四章 运动和力的关系 人教版（2019）必修第一册 导入新课 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？ 学习内容 1. 从受力确定运动情况 2. 从运动情况确定受力 3. 多过程问题 一、知力求运动 【例1】如图所示,小孩与冰车的总质量为30 kg,静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ=37°、F=60 N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=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)小孩与冰车的加速度大小; (2)冰车运动3 s时的速度大小; (3)冰车运动5 s时的位移。 a=1.16m/s2 v=3.48m/s x=14.5m 一、知力求运动 1.基本思路 分析物体的受力情况,求出物体所受的合力,由牛顿第二定律求出物体的加速度;再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况。 2.流程图 已知物体受力情况 求得x、v0、v、t等 一、知力求运动 “等时圆”模型 所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周的最低点(或从最高点到达同一圆周上各点)的时间相等,都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。 跟踪练：1.(多选)如图所示,MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆,M、N、A、B、C位于同一圆周上,C、A两点分别为圆周的最高点和最低点,O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),3个滑环分别从M点和N点无初速度释放,t1、t2依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间,t3表示滑环从N点到达A点所用的时间,则(　　) A.t1=t2 B.t1>t2 C.t2=t3 D.t2<t3 一、知力求运动 BC 【例2】如图所示,小孩与冰车的总质量为30 kg,静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ=37°、斜向上的恒定拉力F,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=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。若运动5s内前进14.5m,求:F大小。 二、知运动求力 二、知运动求力 1.基本思路 分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合力或某一个力。 2.流程图 【例3】如图所示,小孩与冰车的总质量为30 kg,静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ=37°、F=60 N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=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: 冰车运动5 s时撤去外力，则运动的总位移。 三、多过程问题 三、多过程问题 1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成时,要将复杂的过程拆分为几个子过程。 2.分析每一个子过程的受力情况,由于不同过程中力发生了变化,所以加速度也会发生变化,所以对每一个过程都要重新分析,分别求加速度,用相应规律解决。 3.特别注意两个子过程交接的位置,该交接点速度是上一过程的末速度,也是下一过程的初速度,它起到承上启下的作用,对解决问题起重要作用。 三、多过程问题 跟踪练：2.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,cos 37°=0.8,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?物体回到B点的速度是多大? $