高中物理 第四章 牛顿运动定律 6 用牛顿运动定律解决问题（一）课件 新人教版必修1-新人教版高中必修1物理课件.pptx

自主预习牛顿第二定律揭示了运动和力的关系：加速度的大小与物体_________的大小成正比与物体的_____成反比；加速度的方向与物体___________的方向相同.1.根据受力情况确定运动情况如果已知物体的受力情况则可由牛顿第二定律求出物体的_______再根据运动学规律就可以确定物体的_____情况.2.根据运动情况确定受力情况如果已知物体的运动情况则可根据运动学公式求出物体的_______再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的___.判断下列说法的正误.(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.()(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.()(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.()(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的.()从受力确定运动情况1.由受力情况确定运动情况的基本思路分析物体的受力情况求出物体所受的合外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.流程图如下：2.由受力情况确定运动情况的解题步骤(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分析图.(2)根据力的合成与分解求合力(包括大小和方向).(3)根据牛顿第二定律列方程求加速度.(4)结合物体运动的初始条件选择运动学公式求运动学量——任意时刻的位移和速度以及运动时间等.例1(2019·潍坊市高一上学期期末)如图1所示木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5拉力与水平地面的夹角为37°重力加速度g＝10m/s2sin37°＝0.6cos37°＝0.8.经过一段时间后撤去拉力求：(1)木箱的质量；(2)木箱匀减速运动的时间.大小为F＝10N刷子的质量为m＝0.5kg刷子可视为质点刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5天花板长为L＝4msin37°＝0.6cos37°＝0.8g＝10m/s2.试求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；解析以刷子为研究对象受力分析如图所示设杆对刷子的作用力为F滑动摩擦力为Ff天花板对刷子的弹力为FN刷子所受重力为mg由牛顿第二定律得(F－mg)sin37°－μ(F－mg)cos37°＝ma代入数据解得a＝2m/s2.(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.从运动情况确定受力例2一质量为m＝2kg的滑块在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上在无外力F的情况下以加速度a＝2.5m/s2匀加速下滑.如图3所示若用一水平向右的恒力F作用于滑块使滑块由静止开始在0～2s内沿斜面运动的位移x＝4m.求：(g取10m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；(2)恒力F的大小.针对训练2一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动4s内通过8m的距离此后关闭发动机汽车又运动了2s停止已知汽车的质量m＝2×103kg汽车运动过程中所受阻力大小不变求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小.多过程问题分析例3如图4所示ACD是一滑雪场示意图其中AC是长L＝8m、倾角θ＝37°的斜坡CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑经过C点时速度大小不变又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25不计空气阻力.(取g＝10m/s2sin37°＝0.6cos37°＝0.8)求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；解析人在斜坡上下滑时对人受力分析如图所示.设人沿斜坡下滑的加速度为a沿斜坡方向由牛顿第二定律得mgsinθ－Ff＝maFf＝μFN垂直于斜坡方向有FN－mgcosθ＝0联立以上各式得a＝gsinθ－μgcosθ＝4m/s2(2)人在离C点多远处停下？解析因木块能沿斜面匀速下滑由平衡条件知：mgsinθ＝μmgcosθ所以μ＝tanθ；当在推力作用下加速上滑时由运动学公式x＝at2得a＝2m/s2由牛顿第二定律得：F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma得F＝36ND正确.11高度x＝x1＋x2＋x3＝450m.3.(多过程问题分析)一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t＝0开始物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用力F随时间t变化的规律如图7所示.g取10m/s2.求：(结果可用分式表示)(1)在2～4s时间内物体从开始做减速运动到停止所经历的时间；解析在0～2s内由牛顿第二定律知F1－μmg＝ma1a1＝1m/s2v1＝a1t1解得v1＝2m/s.(2)0～6s内物体的位移大小.