教科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 牛顿运动定律 第6节 牛顿运动定律的应用.ppt

解析:推进器的推力使宇宙飞船和火箭组产生共同加速为:3.(从受力确定运动情况)如图所示,哈利法塔是目前世界最高的建筑。游客乘坐世界最快观光电梯,从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需45s,运行的最大速度为18m/s。观景台上可以鸟瞰整个迪拜全景,可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底,颇为壮观。一位游客用便携式拉力传感器测得:在加速阶段质量为0.5kg的物体受到的竖直向上的拉力为5.45N。电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动(g取10m/s2)。(1)求电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间;(2)若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等,求观景台的高度。答案:(1)0.9m/s220s(2)450m解析:(1)设加速阶段加速度为a,由牛顿第二定律得:F-mg=ma解得a=0.9m/s2由v=at解得t=20s本课结束第6节牛顿运动定律的应用第四章内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习课标定位1.进一步理解牛顿第二定律。2.熟练掌握两种动力学问题的处理方法。3.能够应用牛顿第二定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。素养阐释1.通过区分两种动力学问题形成物理观念。2.通过处理生产生活中的相关问题,培养科学态度及责任。自主预习·新知导学牛顿运动定律的应用1.动力学方法测质量:根据物体的受力情况和运动情况求出加速度,利用牛顿第二定律求出质量。2.从受力确定运动情况:根据物体受力情况,由牛顿第二定律求出加速度,通过运动学规律可确定物体的运动情况。3.从运动情况确定受力:由运动情况,根据运动学公式求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律可确定物体所受的力。【思考讨论】1.判断下列说法的正误。(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。()(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。()(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力情况决定的。()(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。()√×√×2.求物体的加速度有哪些途径?提示:途径一由运动学的关系(包括运动公式和运动图像)求加速度。途径二根据牛顿第二定律求加速度。3.质量为50kg的物体放在光滑的水平面上,某人用绳子沿着与水平面成45°角的方向拉物体前进,绳子的拉力为200N,物体对地面的压力为N,加速度大小为m/s2。在拉的过程中,突然松手瞬间,物体的加速度大小为m/s2。(g取10m/s2)?解析:选取物体为研究对象,对其受力分析,物体受重力支持力和斜向上的拉力,拉力在水平方向上的分力提供加速度,由牛顿第二定律得:竖直方向:Fsin45°+N=mg,水平方向:Fcos45°=ma,突然松手瞬间,F消失,物体只受竖直方向的重力和支持力,合力为0,则加速度为0。合作探究·释疑解惑知识点一根据受力情况确定运动情况【问题引领】高速公路上的汽车发生故障,停车检修时,应在车后150m远的地方竖一警示牌。这150m距离的依据参考了哪些因素?如何知道这些因素?提示:由知,只要知道限速v和刹车时的加速度a即可,而a可通过汽车的受力情况和它的质量求解。【归纳提升】1.根据受力情况确定运动情况的基本思路分析物体的受力情况,求出物体所受的合外力,由牛顿第二定律求出物体的加速度;再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况。流程如下:2.根据受力情况确定运动情况的解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。(2)根据力的合成与分解,求合力(包括大小和方向)。(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度。(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动时间等。【例题1】如图所示,木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进,已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5,拉力与水平地面之间的夹角为37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。经过一段时间后撤去拉力,求:(1)木箱的质量;(2)木箱匀减速运动的时间。答案:(1)22kg(2)1s【典型例题】解析:(1)对木箱受力分析,由平衡条件得Fsin37°+N=mgFcos37°=ff=μN解得m=22kg(2)木箱匀减速运动过程由牛顿第二定律和运动学公式得μmg=ma0=v-at解得t=1s根据受力求加速度的常用方法有合成法