4.5 牛顿运动定律的应用（课件） 高一物理同步精品课堂（粤教版2019必修第一册）(共25张PPT)

(课件网) 新课引入 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？ 4.5 牛顿运动定律的应用 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章 1、已知受力情况，求运动情况 受力情况 求合力 a F合=ma 运动学规律 初始条件 ※ 解题思路： a 起“桥梁”作用 2、已知运动情况，求受力情况 求合力 牛顿运动定律的应用 两类基本问题： 力 运动 加速度 加速度 运动情况（ ) 受力分析 画受力图 研究对象：质量为m的物体 重力 弹力 摩擦力 F合 力 F合＝ma 桥梁 a 运动 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 ＝2ax 研究对象：质量为m的物体 重力 弹力 摩擦力 F合 力 F合＝ma 桥梁 a 运动 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 ＝2ax 从受力情况确定运动情况 一辆轿车正在以15 m/s的速度匀速行驶，发现前方有情况，紧急刹车后车轮抱死，车轮与地面的动摩擦因数为0.71。取 g ＝10 m/s2。 （1）车轮在地面上滑动时，车辆的加速度是多大？ （2）车轮抱死后，车辆会滑行多远？ 要求轿车的加速度，需要知道哪些物理量？ 合力、质量 如何求得合力？ 受力分析，合成、分解 本问题中质量不知道，怎么办？ FN Ff mg x x 质量 m 重力 mg 支持力 FN 摩擦力 Ff 动摩擦因数 μ 初速度 v0 加速度 a 滑行距离 x FN Ff mg x x 轿车竖直方向受力平衡 FN＝mg 根据滑动摩擦力公式，得 Ff＝－μFN ＝－μmg 根据牛顿第二定律，有 a＝ ＝－μg ＝－0.71×10 m/s2 ＝－7.1 m/s2 该如何求解滑行距离呢？ 匀变速直线运动 v0 v a t x v＝v0＋at x＝v0t＋at2 ＝2ax v0＝15 m/s a＝－7.1 m/s2 v＝0 x x 根据匀变速运动规律，有 ＝2ax m＝15.8 m ＝ x＝ 得 【例题1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 受力分析 运动分析： 匀加速直线运动模型 根据运动情况求受力情况 【例题1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 根据运动情况求受力情况 即火车在加速过程中的合力要达到1.5×105N才能满足加速的要求. 解：设火车在加速过程中的合力为F，选定火车前进方向为正方向. 由于火车做匀加速直线运动，根据 根据牛顿第二定律，可得 火车所受的合力 可得 【例题1】一列静止在站台上的火车，总质量为 。出发时间到了，这列火车从站台缓缓开出，1min20s后显示其速度达到72km/h。若火车做匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合力要多大才能满足加速的要求。 根据运动情况求受力情况 如果火车受到的阻力是车重的0.05倍，那么这时火车所需要的牵引力应为多大？ 火车所受的合力 f = 0.05mg 研究对象：质量为m的物体 重力 弹力 摩擦力 F合 力 F合＝ma 桥梁 a 运动 v＝v0＋at x＝v0t＋at2 ＝2ax 从运动情况确定受力情况 汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取 g＝10 m/s2。 FN Ff mg x x 位移 x＝17.2 m 初速度 v0＝15 m/s 末速度 v＝0 加速度 a 质量 m 动摩擦因数 μ ？ FN Ff mg x x 由运动学公式 ＝2ax 得 ＝－6.5 m/s2 根据滑动摩擦力公式 Ff＝－μFN＝－μmg 根 ... ...