《牛顿运动定律的应用》课件.pptxVIP

《牛顿运动定律的应用》;F合;从受力情况确定运动情况;从运动情况确定受力情况;汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？取g＝10m/s2。;x;x;一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），取g＝10m/s2。;位移x＝60m;?;;情景3;;;一质量为m＝1kg的小球用细线悬挂在一辆加速度a＝2m/s2匀加速向右运动的小车内，球与车厢壁接触。细线与竖直方向的夹角为30°，车厢壁对球的摩擦力可忽略不计。;;如果车的加速度稍变大，FT、FN的大小如何变化？;如果车的加速度继续变大，将会出现什么情况？;车的加速度a?＝10m/s2时，小球随车一起运动，细线的拉力为多大？;;为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到的呢？;研究对象

m;;[知识点拨]

1.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。

2.流程;[实例引导]

例1(2020河北张家口高一月考)如图所示,固定在地面上的斜面足够长,其倾角为30°,一质量为1kg的物块放在斜面底端,在平行于斜面向上F=10N的力的作用下沿斜面向上运动,物块与斜面之间的动摩擦因数为,g取10m/s2,则2s后物块的速度为()

A.1m/s B.5m/s

C.8m/s D.10m/s

解析在拉力作用下,设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律有

F-mgsin30°-μmgcos30°=ma,解得a=2.5m/s2,物块2s末的速度为

v=at=5m/s,故选B。

答案B;规律方法应用牛顿第???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。;变式训练1如图所示,放置于水平地面上质量是10kg的物体,在与水平方向成37°角的斜向右上方的拉力F=100N的作用下,由静止开始沿水平地面做直线运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),试求:

(1)5s末物体的速度大小和5s内物体的位移大小;

(2)拉力F多大时物体可以做匀速直线运动?;解析(1)以物体为研究对象进行受力分析,建立直角坐标系如图所示,根据牛顿第二定律得,x方向有Fcos37°-Ff=ma

y方向有Fsin37°+FN-mg=0

又Ff=μFN

联立解得a=6m/s2

5s末物体的速度大小v=at=6×5m/s=30m/s

5s内物体通过的位移大小x=at2=×6×52m=75m。

(2)物体做匀速运动时加速度为零,可得Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=0

解得F=45.5N。

答案(1)30m/s75m(2)45.5N;;[知识点拨]

1.解题步骤

(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,画出力的示意图;

(2)选取合适的运动学公式,求加速度a;

(3)根据牛顿第二定律列方程,求合力;

(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求所需的力。

2.流程;[实例引导]

例2(2021陕西宝鸡高一期末)汽车安全带的作用是在汽车紧急刹车或发生碰撞时,尽可能地减轻对乘客的伤害。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,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.450N B.400N C.350N D.300N

解析车速为v=90km/h=25m/s,刹车的加速度