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高中物理必修1教学课件:第4章 第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)

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1.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,再通过运动学公式确定物体的运动情况。2.如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律确定物体所受的力。3.加速度是联系物体运动情况和受力情况的桥梁。 [自学教材]牛顿第二定律如果已知物体的受力情况,可以由求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况。 [重点诠释]1.解题思路 2.解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图。(2)根据力的合成与分解,求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。(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,选择运动学公式,求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动轨迹等。 1.假设汽车紧急制动后,受到的阻力与汽车所受重力的大小差不多。当汽车以20m/s的速度行驶时,突然制动,它还能继续滑行的距离约为()A.40mB.20mC.10mD.5m答案:B [自学教材]如果已知物体的运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律确定物体所受的力。 [重点诠释]2.解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图。(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度。(3)根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力。(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需求的力。 [特别提醒](1)由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合外力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆。(2)题目中所求的力可能是合力,也可能是某一特定的力。 2.某司机遇到紧急情况急速刹车,使车在1.25s内迅速停下。若刹车前的车速为16m/s,司机的质量为60kg,刹车过程中汽车其他部分对司机的阻力是司机体重的0.5倍,则安全带对司机的作用为________N。(g=10m/s2)答案:468 [例1]如图4-6-1所示,质量m=2kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于图4-6-1它们之间弹力的0.25倍。现对物体施加一个大小F=8N,与水平方向夹角θ=37°的斜向上的拉力。求物体在拉力作用下5s内通过的位移。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2) [解析]物体受到四个力的作用,如图所示,建立直角坐标系并分解力F。根据牛顿第二定律,x、y两个方向分别列方程Fcosθ-Ff=ma①Fsinθ+FN-G=0② [答案]16.25m [借题发挥]应用牛顿第二定律解题时求合力的方法(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。 1.质量为50kg的木箱放在水平地面上,受到75N的水平拉力而开始运动,该力作用4s后撤去。已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.1,求:(1)物体运动的最大速度;(2)物体发生的总位移。(g=10m/s2)解析:(1)由牛顿第二定律得F-μmg=ma,代入数据解得a=0.5m/s2,则物体运动的最大速度vm=at=2m/s。 答案:(1)2m/s(2)6m [例2]如图4-6-2所示为何雯娜在蹦床比赛中。已知何雯娜的体重为49kg,设她从3.2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2s,离开蹦床后上升的高度为5m,试求她对蹦床的平均作用力?(g取10m/s2)图4-6-2 [答案]1225N方向竖直向下 [借题发挥]解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是对运动过程较复杂的问题。分析时,一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分阶段处理,加速度改变时的速度是前后过程联系的桥梁。分析受力时,要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化。 2.质量为2kg的木箱静止在水平地面上,在水平恒力F的作用下开始运动,4s末速度达到4m/s,此时将F撤去,又经过2s物体停止运动,求力F的大小。(取g=10m/s2) 答案:6N

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所属: 高中 | 物理
发布时间:2022-04-27 15:00:31 页数:25
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