【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理課件 5.4牛頓運動定律的案例分析課件 滬科必修1

5．4牛頓運動定律的案例分析1．動力學(xué)的兩類基本問題(1)_________________________：在受力情況已

知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出

物體的運動__________．處理這類問題的基本思

路是：先求出幾個力的______，由牛頓第二定律

(F＝ma)求出a，再由運動學(xué)有關(guān)公式求出______

_________等．至于牛頓第二定律中合力的求法

可用力的合成法則或用正交分解法．已知受力情況求運動情況的物理量合力速度、位移(2)____________________________：在運動情

況已知的條件下，要求判斷出物體______的情

況．其解題思路一般是：已知加速度或根據(jù)運

動學(xué)規(guī)律求出________，再由牛頓第二定律求

出合力來，從而確定___________．已知運動情況求物體受力情況受力加速度受力情況2．求解兩類動力學(xué)基本問題的示意圖從上表可以看出，_________這個物理量將物體的

受力情況和運動情況聯(lián)系起來．加速度一、應(yīng)用牛頓第二定律的兩種常用方法●要點梳理(1)合成法若物體只受兩個力作用而產(chǎn)生加速度時，根據(jù)牛頓第二定律可知，利用平行四邊形定則求出的兩個力的合外力方向就是加速度方向．特別是兩個力互相垂直或相等時，應(yīng)用力的合成法比較簡單．(2)分解法當(dāng)物體受到兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常用正交分解法解題．通常是分解力，但在有些情況下分解加速度更簡單．①分解力：一般將物體受到的各個力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，則：F合x＝ma(沿加速度方向)，F(xiàn)合y＝0(垂直于加速度方向)．②分解加速度：當(dāng)物體受到的力相互垂直時，沿這兩個相互垂直的方向分解加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解，有時更簡單．

二、解答連接體問題常用的方法●要點梳理利用牛頓第二定律處理連接體問題時常用的方法是整體法與隔離法．(1)整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時，我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，這個整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和，當(dāng)整體受到的外力F已知時，可用牛頓第二定律求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫做整體法．(2)隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力時，常把某個物體從系統(tǒng)中“隔離”出來，進行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連接體問題的思維方法叫做隔離法．【答案】

(1)0.25

(2)0.84kg/s【方法總總結(jié)】解決兩兩類動動力學(xué)學(xué)問題題的基基本思思路：：【解析】這個題題目是是根據(jù)據(jù)運動動情況況求解解汽車車所受受的阻阻力，，研究究對象象，汽汽車m＝1.0×103kg.運動情情況，，勻減減速運運動至至停止止v＝0，s＝12.5m．初始始條件件v0＝10m/s，求阻阻力F阻．由運動動情況況和初初始條條件，，根據(jù)據(jù)運動動學(xué)公公式可可求出出加速速度，，再根根據(jù)牛牛頓第第二定定律求求出汽汽車受受的合合外力力，最最后由由受力力分析析可知知合外外力即即阻力力．畫畫圖分分析如如下圖圖所示示．【答案】4.0×103N，方向向跟速速度方方向相相反(1)人在奔奔跑過過程中中受到到的摩摩擦力力的大大小和和方向向；(2)人在奔奔跑過過程中中木板板的加加速度度大小小和方方向；；(3)人從開開始奔奔跑至至到達達木板板右端端所經(jīng)經(jīng)歷的的時間間．【答案】(1)200N向右(2)2m/s2向左(3)2s【答案】(1)1m/s2(2)0.91m/s2【指點迷迷津】解題前前先要要弄清清物體體的受受力情情況，，然后后才能能判斷斷物體體的運運動情情況．．物體體在前前2s內(nèi)做初初速度度為零零的勻勻加速速直線線運動動，在在第二二個2s內(nèi)做勻勻減速速直線線運動動．從上述分段段分析可知知，在這4s內(nèi)物體的位位移為s1＋s2＝20m．物體4s末的速度為為零，以后后重復(fù)上述述過程，每每4s物體前進20m．在30s內(nèi)有7次相同的這這種過程，，經(jīng)過4s×7＝28s，最后2s物體做初速速度為零的的勻加速直直線運動，，位移為10m.所以經(jīng)過30s物體總位移移為：s＝(20×7＋10)m＝150m.解法二：本題可采用用下圖所示示的v－t圖象求解.30s內(nèi)的位移就就是v－t圖象所圍“面積”的大?。饨獾胹＝150m.在兩種解題題方法中，，解法一是是基本解法法，它強調(diào)調(diào)了對運動動過程的分分析及不同同規(guī)律的應(yīng)應(yīng)用，這是是學(xué)習(xí)的重重點．解法法二解法簡簡單，能力力要求高，，提倡大家家對一題多多解這方面面的問題多多進行訓(xùn)練練．分析物理問問題的重要要方法——程序法按時間的先先后順序?qū)︻}目給出出的物體運運動過程(或不同的狀狀態(tài))進行分析(包括列式計計算)的解題方法法叫做程序序法．程序序法解題的的基本思路路是：①要正確劃分分出題目中中有多少個個不同過程程或多少個個不同狀態(tài)態(tài)，②對各個過程程或各個狀狀態(tài)進行具具體分析，，得出正確確的結(jié)果，，③前一個過程程的結(jié)束是是后一個過過程的開始始，兩個過過程的交接接點(速度v)是問題的關(guān)關(guān)鍵，如傳傳送帶問題題．水平傳送帶帶被廣泛地地應(yīng)用于機機場和火車車站，如下下圖所示為為一水平傳傳送帶裝置置示意圖．．緊繃的傳傳送帶AB始終保持恒恒定的速率率v＝1m/s運行，一質(zhì)質(zhì)量為m＝4kg的行李無初初速度地放放在A處，傳送帶帶對行李的的滑動摩擦擦力使行李李開始做勻勻加速直線線運動，隨隨后行李又又以與傳送送帶相等的的速率做勻勻速直線運運動．設(shè)行行李與傳送送帶之間的的動摩擦因因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2m，g取10m/s2.(1)求行李剛開開始運動時時所受滑動動摩擦力的的大小與加加速度的大大小；(2)求行李做勻勻加速直線線運動的時時間；(3)如果提高傳傳送帶的運運行速率，，行李就能能被較快地地傳送到B處，求行李李從A處傳送到B處的最短時時間和傳送送帶對應(yīng)的的最小運行行速率．【答案】(1)4N1m/s2(2)1s(3)2s2m/s【解析】根據(jù)受力分分析可知，，當(dāng)撤掉拉拉力后，木木板向右做做減速運動動，物塊向向右做加速速運動，直直到兩者速速度相等后后，一起做做勻速運動動．【答案】BC【解析】因為木塊與與劈相對靜靜止，故木木塊的加速速度與劈的的加速度相相同，皆水水平向左．．由牛頓第第二定律知知：木塊所所受合外力力的方向水水平向左．．明確加速速度方向與與合外力方方向的關(guān)系系和木塊與與斜面相對對靜止的含含義是解題題的關(guān)鍵．．【答案】A【答案】B【解析】在0～1.4s時間內(nèi)彈力力保持不變變，彈力和和人的重力力保持平衡衡，故能求求出人的質(zhì)質(zhì)量，A正確；由圖圖知向上的的最大彈力力，由牛頓頓第二定律