4.5 牛顿运动定律应用（共20张ppt）
文档属性
| 名称 | 4.5 牛顿运动定律应用（共20张ppt） |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 620.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-25 00:00:00 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
牛顿运动定律应用
根据所学知识，你能设计出一种在太空中测量质量的方法吗？
牛顿第一定律
2.直到有外力迫使它改变这种状态为止。
一切物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
1.物体在不受力时，总保持匀速直线状态或静止状态；
力不是维持物体运动速度的原因
力是改变物体运动状态原因
牛顿第二定律
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体本身的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向时刻相同.
F合=ma
1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度所需要的力叫做1N。即：1kg·m/s2=1N。
1.牛顿第一定律
例1：如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1 > m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球( )
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．不一定相碰
D．无法确定
√
1.牛顿第一定律
针对训练1：如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 ( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线
√
对牛顿第一定律的理解
1.定性说明了力和运动的关系．
（1）说明物体在不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．
（2）说明力是改变物体运动状态的原因．
2.揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
例2：关于惯性，下列说法正确的是( )
A．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体 的惯性消失
B．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性
C．物体在 月球上的惯性只是它在地球上的1/6
D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关
√
1.牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
针对训练2：对下列现象解释正确的是( )
A．在一定拉力的作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动状态的原因
B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度越来越小
C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒
D．质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量越大，惯性越大
√
对惯性的理解
1．惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．
2．惯性与力无关
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质．
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．
3．惯性的表现
(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态．
(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．
例3：质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则( )
A．a′＝a
B．a′<2a
C．a′>2a
D．a′＝2a
√
2.牛顿第二定律
针对训练3：如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )
2.牛顿第二定律
√
从受力确定运动情况
求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，根据运动学规律求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．
例4：如图所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；
(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小；
(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小．
2.牛顿第二定律
答案 (1)1.3 m/s2，方向水平向右(2)6.5 m/s (3)16.25 m
针对训练4：质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程 对应的v—t图象如图所示．弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的0.75倍.设球受到的空气阻力大小恒为Ff，取g＝10 m/s2，求：
(1)弹性球受到的空气阻力Ff的大小；
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
2.牛顿第二定律
答案 (1)0.2 N (2)0.375 m
从运动情况确定受力
求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．
已知物体运动情况
求得a
物体的受力
匀变速直线运动公式
F=ma
例5：如图所示，在海滨游乐场里有一场滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，人从斜坡滑上水平滑道时没有速度损失，重力加速度g取10 m/s2.
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？
(2)若由于场地的限制，水平滑道的最
大距离BC为L＝20 m，则人从斜坡上
滑下的距离AB应不超过多少？
2.牛顿第二定律
答案 (1)2 m/s2 (2)50 m
针对训练5：如图所示，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m．物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，现用大小为20N，与水平方向成53°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t(已知sin 53°=0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2)．
2.牛顿第二定律
答案 2s
多过程问题解决方法
1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等．
2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．
牛顿运动定律应用
根据所学知识，你能设计出一种在太空中测量质量的方法吗？
牛顿第一定律
2.直到有外力迫使它改变这种状态为止。
一切物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
1.物体在不受力时，总保持匀速直线状态或静止状态；
力不是维持物体运动速度的原因
力是改变物体运动状态原因
牛顿第二定律
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体本身的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向时刻相同.
F合=ma
1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度所需要的力叫做1N。即：1kg·m/s2=1N。
1.牛顿第一定律
例1：如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1 > m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球( )
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．不一定相碰
D．无法确定
√
1.牛顿第一定律
针对训练1：如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 ( )
A．沿斜面向下的直线
B．竖直向下的直线
C．无规则曲线
D．抛物线
√
对牛顿第一定律的理解
1.定性说明了力和运动的关系．
（1）说明物体在不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．
（2）说明力是改变物体运动状态的原因．
2.揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
例2：关于惯性，下列说法正确的是( )
A．在宇宙飞船内，由于物体完全失重，所以物体 的惯性消失
B．跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性
C．物体在 月球上的惯性只是它在地球上的1/6
D．质量是物体惯性的量度，惯性与速度及物体的受力情况无关
√
1.牛顿第一定律
1.牛顿第一定律
针对训练2：对下列现象解释正确的是( )
A．在一定拉力的作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动状态的原因
B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度越来越小
C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒
D．质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量越大，惯性越大
√
对惯性的理解
1．惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．
(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．
2．惯性与力无关
(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质．
(2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．
3．惯性的表现
(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态．
(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．
例3：质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则( )
A．a′＝a
B．a′<2a
C．a′>2a
D．a′＝2a
√
2.牛顿第二定律
针对训练3：如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )
2.牛顿第二定律
√
从受力确定运动情况
求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据牛顿第二定律，求出物体的加速度，再由物体的初始条件，根据运动学规律求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．
例4：如图所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8 N、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求：
(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；
(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小；
(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小．
2.牛顿第二定律
答案 (1)1.3 m/s2，方向水平向右(2)6.5 m/s (3)16.25 m
针对训练4：质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程 对应的v—t图象如图所示．弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的0.75倍.设球受到的空气阻力大小恒为Ff，取g＝10 m/s2，求：
(1)弹性球受到的空气阻力Ff的大小；
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
2.牛顿第二定律
答案 (1)0.2 N (2)0.375 m
从运动情况确定受力
求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．
已知物体运动情况
求得a
物体的受力
匀变速直线运动公式
F=ma
例5：如图所示，在海滨游乐场里有一场滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，人从斜坡滑上水平滑道时没有速度损失，重力加速度g取10 m/s2.
(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？
(2)若由于场地的限制，水平滑道的最
大距离BC为L＝20 m，则人从斜坡上
滑下的距离AB应不超过多少？
2.牛顿第二定律
答案 (1)2 m/s2 (2)50 m
针对训练5：如图所示，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m．物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，现用大小为20N，与水平方向成53°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t(已知sin 53°=0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2)．
2.牛顿第二定律
答案 2s
多过程问题解决方法
1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等．
2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．