《牛顿运动定律的应用》课件.pptxVIP

《牛顿运动定律的应用》;受力

情况;;例2如图，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间

(2)人在离C点多远处停下？

;例2如图，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L＝8m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间

(2)人在离C点多远处停下？;?;?;?;?;;1.选择研究对象，进行受力分析;;;[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。;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,刹车的加速度为a==5m/s2,根据牛顿第二定律得F=ma=350N,故选C。

答案C;规律方法由运动情况确定受力应注意的两点问题

(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