4.5牛顿运动定律的应用 课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

第四章运动和力的关系;1.进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。

2.知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。

3.熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。;牛顿第二定律F合＝ma，确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来。;牛顿第二定律在许多基础科学和工程技术中有广泛的应用。中学物理中我们只研究一些简单的实例，对应于以下两类问题：;知识点一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________，再通过______________确定物体的运动情况。;例1某市交通部门规定汽车在市区某些街道的行驶速度不得超过vm＝30km/h。一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止。交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长sm＝10m，从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数μ＝0.72。试通过计算判断该汽车是否违反规定超速行驶(取g＝10m/s2)。;1.解题思路;2.解题步骤;训练1某质量为1100kg的汽车在平直路面上进行测试，现测得汽车前进中所受阻力恒为车重的0.04倍，当汽车用2000N的牵引力起步加速时，需要多长时间速度能达到100km/h？如汽车以100km/h匀速前进时，关闭汽车发动机，则汽车的滑行距离是多少(g取10m/s2)?

答案19.6s966.05m

解析如图(a)和(b)所示建立平面直角坐

标系，在图上作出汽车受力示意图，以初

始时汽车运动的方向为x轴的正方向，沿两

个坐标轴方向分别建立方程;汽车起步加速阶段FN－G＝0①

由牛顿第二定律F－f＝ma1②

f＝0.04×1100×10N＝440N③

将③式代入②式得;汽车关闭发动机后，由牛顿第二定律

－f＝ma2⑥;知识点二从运动情况确定受力;例2(人教版教材P106例题2改编)如图甲所示为一位滑雪爱好者，人与装置的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m/s的初速度沿斜坡匀加速直线滑下。他运动的v－t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：;解析(1)滑雪者在斜坡上受力如图所示，建立如图所示的直角坐标系，沿y轴方向有;训练2(人教版教材P108练习与应用T2改编)民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面l＝3m，气囊所构成的斜面长度为d＝6m，一个质量为m＝60kg的人沿气囊滑至底端用时t＝4s，在滑动过程中所受阻力恒定，g取10m/s2。则下列说法正确的是();一、从受力确定运动情况;知识点三多运动过程问题;例3滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下。为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速。为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车摩擦变大匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m＝70kg，倾角θ＝37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力。求：;解析(1)开始下滑时，整体受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，根据牛顿第二定律可得

mgsin37°－μmgcos37°＝ma

代入数据可得a＝2m/s2

游客匀速下滑的速度等于第一阶段匀加速运动的末速度，末速度的大小v0＝at1＝16m/s。

(2)整体滑到水平面上时，做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律有;解决动力学多过程问题中的技巧;训练3如图所示，运动员以v0＝3m/s的速度将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在冰面上沿直线滑行x1＝20m后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，以延长冰壶的滑行距离。已知运动员不摩擦冰面时，冰壶和冰面间的动摩擦因数μ＝0.02，g取10m/s2。求此冰壶：;解得v1＝1m/s。

(3)摩擦冰面后，根据牛顿第二定律有

0.9μmg＝ma2

解得a2＝0.18m/s2

冰壶还能滑行的距离