4.5牛顿运动定律的应用.ppt

规律总结 正交分解是解决动力学问题常用的基本方法.为减少矢量的分解,在建立坐标系时,应尽可能让多的矢量落在两个相互垂直的方向上. [典例3] 总质量为m=75 kg的滑雪者以初速度v0=8 m/s沿倾角为θ= 37°的斜面向上自由滑行,已知雪橇与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,假设斜面足够长.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,不计空气阻力. (1)求滑雪者沿斜面上滑的最大距离. (2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行,求他滑到出发点时的速度大小. 规律方法 解答动力学两类问题的两个关键点 [针对训练3-1] (2019·江苏苏州检测)在建筑装修中,工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10 m/s2) (1)当A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ. (2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨(如图所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60 N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长2 m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 解析:(1)当磨石在水平方向上做匀速直线运动时,F1=μmg,得μ=0.5. 答案:(1)0.5　(2)2 s 随堂演练 检测效果 1.A,B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mAmB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　 　) A.xA=xB B.xAxB C.xAxB D.不能确定 A 2.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为(　 　) A.7 m/s B.14 m/s C.10 m/s D.20 m/s B 3.(2019·安徽合肥检测)行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害.为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s.安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(　 　) A.450 N B.400 N C.350 N D.300 N C 4.民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m,构成斜面的气囊长度为5.0 m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2),则: (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大? 答案:(1)2.5 m/s2 (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少? 答案:(2)0.92 点击进入 课时作业 “ ” “ ” 5　牛顿运动定律的应用 课前预习 掌握新知 (教师参考) 目标导航 重点:运用牛顿运动定律解题的基本方法 难点:解题的具体有效方法,例如如何建立坐标系进行正交分解 情境链接 1966年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验.实验时,用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上运行的火箭组m2(后者的发动机已熄火).接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速.推进器的平均推力F等于895 N,推进器开动时间为7 s.测出飞船和火箭组的速度变化是0.91 m/s.双子星号宇宙飞船的质量m1=3 400 kg,我们能否测出火箭组的质量m2? 信息 根据飞船和火箭组的速度变化及推进器开动时间可求出其加速度,然后由牛顿第二定律列方程并代入推力和加速度数值,则可求出飞船和火箭组的总质量,进而求出火箭组的质量. 教材梳理 牛顿运动定律的应用 1.根据物体受力和运动情况确定物体质量 由运动学规律求物体的 ,再根据物体受力情况由 求物体质量. 2.根据物体的受力情况可确定运动情况 根据物体受力情况,由牛顿第二定律求出 ,通过运动学规律可确定物体的运动情况. 3.根据物体的运动情况可确定受力情况 由运动情况,根据运动学公式求出物体的 ,再根据牛顿第二定律可确定物体所受的力. 加速度 牛顿第二定律 加速度 加速度 议一议 教材P86例题3中,滑雪者沿山坡向上运动,但其加速度沿山坡向下,将重力G正交分解时能否将x轴正方向取作沿山坡向下