4.5 牛顿运动定律的应用 课件(共27张PPT)2025-2026学年高一物理人教版（2019）必修第一册

(课件网) 第四章 运动和力的关系 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。地铁进站时总能 准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？ 理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 1.能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。（科学思维） 2.理解运用牛顿运动定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况的分析，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。（科学思维） 3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法，比如建立恰当的坐标系进行解题等。 （科学思维） 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 一、牛顿运动定律 第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比； 加速度方向跟作用力方向相同。 温故而知新： 公式: F=ma 第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 二、运动学公式 速度公式 ：v = vo+at 位移公式：x= vot +at2 /2 导出公式：v 2－ vo 2 =2ax 1、从受力确定运动情况 处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 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，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 【例题1】运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 （1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。 （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？ （1）选择滑行的冰壶为研究对象。冰壶所受的合力等于滑动摩擦力 Ff （图 4.5-3）。设冰壶的质量为 m ，以冰壶运动方向为正方向建立一维坐标系，滑动摩擦力 Ff 的方向与运动方向相反，则 Ff ＝ － 1FN ＝ － 1mg 根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为 加速度为负值，方向跟 x 轴正方向相反 将 v0 ＝ 3.4 m/s，v ＝ 0 代入 v2 － v02 ＝ 2a1x1，得冰壶的滑行距离为 冰壶滑行了 28.9 m （2）设冰壶滑行 10 m 后的速度为 v10，则对冰壶的前一段运动有 v102 ＝ v02 ＋ 2a1x10 冰壶后一段运动的加速度为 a2 ＝－ 2 g ＝－ 0.02×0.9×10 m/s2 ＝－ 0.18 m/s2 滑行 10 m 后为匀减速直线运动，由 v2－v102＝2a2 x2 ，v＝0，得 第二次比第一次多滑行了 第二次比第一次多滑行2.1 m。 （10 ＋ 21 － 28.9）m ＝ 2.1 m 例2.我国自主研制的新一代航空母舰正在建造中。设航母中舰载飞机获得的升力大小F可用F＝kv2表示，其中k为比例常数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知舰载飞机空载质量为1.69×103 kg时，起飞离地速度为78 m/s，装载弹药后质量为2.56×103 kg。 (1)求飞机装载弹药后的起飞离地速度； (2)飞机装载弹药后，从静止开始在水平甲板上匀加速滑行180 m后起飞，求飞机在滑行过程中所用的时间和飞机水平方向所受的合力大小(结果保留3位有效数字)。 2、从运动情况确定受力 基本思路：先 ... ...