高中物理 人教版（2019） 必修 第一册 第四章4.5 牛顿运动定律的应用 课件（66张ppt）+讲义

5．牛顿运动定律的应用 1．知道动力学的两类问题：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力；理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。 2．掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。 1.从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。 2．从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出力。 判一判 (1)若已知物体的受力情况，可以由运动学公式求出加速度。(　　) (2)若物体所受合外力恒定，且合外力方向与物体运动方向在同一条直线上，则根据牛顿第二定律求出物体做匀变速直线运动的加速度，再根据运动学公式求速度、位移等物理量。(　　) (3)若物体做匀加速直线运动，则可以根据运动学公式求出加速度，进而根据牛顿运动定律求力。(　　) (4)若已知物体的运动情况，可以根据牛顿第二定律求出加速度。(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)× 想一想 (1)物体的运动方向是否一定与物体所受合力的方向一致？为什么？ 提示：不一定。物体的运动情况由物体所受的合力和物体的初始状态共同决定。如物体以某一初速度v0冲上光滑斜面，合力方向沿斜面向下，而物体的运动方向沿斜面向上。所以受力情况决定了加速度，但与速度没有直接关系。 (2)加速度在解决动力学的两类问题中有什么作用？ 提示：加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁，无论是已知受力情况求解运动情况，还是已知运动情况求解受力情况，都需要根据已知条件确定加速度这个桥梁。所以充分利用已知条件，确定加速度的大小和方向是解决动力学问题的关键。 课堂任务　从受力确定运动情况 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 将质量为m的冰壶沿冰面以速度v0投出，如何求解它能滑行的距离？ 活动1：如图所示，以一定速度v0将冰壶沿冰面投出，冰壶滑行时受什么力？ 提示：重力、支持力和冰面对它的摩擦力。 活动2：冰壶滑行时速度不断变小，它的加速度如何求解？ 提示：根据冰壶的受力情况，求出冰壶所受的合力，再根据牛顿第二定律即可求得冰壶滑行时的加速度。冰壶受到的合力等于摩擦力，F合＝f＝μmg(μ为冰壶和冰面间的动摩擦因数)，接着根据牛顿第二定律，得加速度大小a＝＝μg，方向与运动方向相反。 活动3：如何求冰壶滑行的距离？ 提示：已知冰壶的初速度、末速度、滑行过程中的加速度，根据运动学公式v2－v＝2ax，即可求得冰壶滑行的距离。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．从受力确定运动情况的一般求解步骤 2．解题方法 (1)合成法：物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合。反之，若知道加速度方向就知道合力方向。 (2)正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为沿加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量。即沿加速度方向：Fx＝ma，垂直于加速度方向：Fy＝0。 例1　如图所示，长为s＝11.25 m的水平轨道AB与倾角为θ＝37°、长为L＝3 m的光滑斜面BC在B处连接，有一质量为m＝2 kg的滑块(可视为质点)，从A处由静止开始受到与水平方向成37°斜向上的拉力F＝20 N的作用，经过一段时间后撤去拉力F，此时滑块仍在水平轨道上，但滑块恰好可以滑到斜面的最高点C。已知滑块经过B点时，速度方向改变但大小不变，滑块与AB间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： (1)滑块过B点时速度的大小； (2)拉力F作用的时间。 (1)开始时滑块在水平轨道上运动时受几个力作用？在斜面上运 ... ...