《创新课堂》第四章 运动和力的关系 5.牛顿运动定律的应用 课件 高中物理必修第一册（人教版）同步讲练测

(课件网) 5.牛顿运动定律的应用 1.掌握应用牛顿运动定律和运动学知识求解动力学两类基本问题的基本思路和方法。 2.能运用牛顿运动定律结合运动学知识解释生产、生活中的有关现象，解决简单问题。 学习目标 01 知识点一　从受力情况确定运动情况 02 知识点二　从运动情况确定受力情况 03 素养培优 目 录 04 随堂演练　教师独具 05 课时作业 01 PART 知识点一 从受力情况确定运动情况 　情境：民航客机在跑道上滑行起飞。 问题：（1）假如民航客机质量m、受到的牵引力F和阻力f均为已知量，又知道客机起飞时的速度v，你能求出客机起飞前匀加速直线滑行的距离和时 间吗？ 提示：可以求出。根据客机受力情况可以先求出客机匀加速滑行的加速 度，再利用运动学公式求出待求量。 （2）根据你的想法列出各个待求量的方程式。 提示：F－f＝ma，v2＝2ax，x＝at2（或x＝t）。 1. 解题思路 如果已知物体的受力情况，可以由 先求出物体的 ，再通过运动学规律确定物体运动的相关物理量。 牛顿第二定律　 加速 度　 2. 解题步骤 （1）选定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。 （2）根据平行四边形定则，应用合成法或正交分解法，求出物体所受的 合力。 （3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。 （4）结合物体运动的初始条件（即初速度v0），分析运动情况并画出运动 草图，选择合适的运动学公式，求出待求的运动学物理量———任意时刻的 速度v、一段运动时间t以及对应的位移x等。 从受力情况确定运动情况应注意的三个关键 （1）方程形式：牛顿第二定律F＝ma，体现了力是产生加速度的原因。应 用时方程式的等号左右应该体现出前因后果的形式，切记不要写成F－ma ＝0的形式。 （2）正方向选取：通常选取加速度方向为正方向，与正方向同向的力取 正值，与正方向反向的力取负值。 （3）列式求解：F、m、a采用国际单位制单位，解题时写出方程式和相应 的文字说明，必要时对结果进行讨论。 【例1】　某市交通部门规定汽车在市区某些街道的行驶速度不得超过vm＝ 30 km/h。一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距 离后停止。交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长xm＝10 m，从手册中查出 该车轮与地面间的动摩擦因数μ＝0.72。试通过计算判断该汽车是否违反 规定超速行驶。（取g＝10 m/s2） 答案：超速行驶。 解析：选定汽车前进方向为正方向。汽车刹车且车轮抱死后，汽车受滑动 摩擦力作用做匀减速直线运动。 滑动摩擦力f＝－μmg 汽车的加速度a＝＝－μg 由速度与位移关系公式，可知v2－＝2ax（式中v＝0） 则v0＝ 代入数据，得v0＝12 m/s＝43.2 km/h 因为43.2 km/h＞30 km/h，所以这辆车超速行驶。 1. 如图所示，某高速列车最大运行速度可达270 km/h，列车持续牵引力为 1.57×105 N。设列车总质量为100 t，列车所受阻力为重力的0.1倍，如果 列车在该持续牵引力作用下做匀加速直线运动，那么列车从开始启动到达 到最大运行速度共需要多长时间？（g取10 m/s2） 答案：131.58 s 解析：已知列车总质量m＝100 t＝1.0×105 kg，列车最大运行速度v＝270 km/h＝75 m/s，列车所受阻力 Ff＝0.1mg＝1.0×105 N。 由牛顿第二定律得F－Ff＝ma 所以列车的加速度a＝＝0.57 m/s2 由运动学公式v＝v0＋at，可得列车从开始启动到达到最大运行速度需要的 时间为t＝≈131.58 s。 方法技巧 从受力情况确定运动情况的解题流程 02 PART 知识点二 从运动情况确定受力情况 　情境：老式电视机的显像管电子枪发射电子束。 问题：（1）假如电子枪中发出的某电子从静止加速到v的过程中，通过的距离为x，电子质量为me，你能否据此估算出电子枪对电子的作用力大小？ 提示： ... ...