人教版新课标高中物理必修1《用牛顿运动定律解决问题（一）》名师课件（27张PPT）

(共27张PPT)
用牛顿运动定律解决问题（一）
复习
物体的加速度大小
物体所受的合力
二、牛顿第二定律
一、运动学公式
【例1】如图所示，在水平面上人和雪橇总质量是80kg，在水平方向受到320N的拉力，从静止开始运动，雪橇跟水平面的滑动摩擦力是240N，不计空气阻力。求雪橇在4s末的速度和4s内发生的位移。
思考：
1、研究对象是谁？
2、共受几个外力作用？
3、合力的大小和方向？
第一类动力学问题
4、物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移还差什么量？
v0
= 0
t=4s
v
t
=
x=
5、如何求加速度？
FN
G
Ff
F
a
解：对物体进行受力分析如图：
4s末的速度：
4s内的位移：
由牛顿第二定律：
FN
G
Ff
F
【例1】如图所示，在水平面上人和雪橇总质量是80kg，在水平方向受到320N的拉力，从静止开始运动，雪橇跟水平面的滑动摩擦力是240N，不计空气阻力。求雪橇在4s末的速度和4s内发生的位移。
一、 从受力确定运动情况
F合 = ma
受力情况
a
运动学公式
运动情况
基本思路：
【例2】如图所示，一个滑雪者，质量是m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ = 30°，在t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪者受到的阻力。（g取9.8m/s2）
第二类动力学问题
3、物体的运动情况中已知哪些量？
可求得哪个量？
思考：
1、如何受力分析？
2、哪些力已知？哪些力待求？
4、求出加速度后如何求阻力？
FN
Ff
二、从运动情况确定受力
F合 = ma
受力情况
a
运动学公式
运动情况
基本思路：
两类动力学问题解决思路
F合 = ma
受力情况
a
运动学公式
运动情况
第二类动力学问题
第一类动力学问题
加速度是联系运动和力的桥梁。
在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车在刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下来的痕迹。在某次交通事故中，汽车在水平路面上刹车线的长度为L，已测得汽车的轮胎与地面之间的动摩擦因数为μ。假如你是小侦探，利用刹车线长度可以分析出什么数据？
L
【情景分析1】
f
FN
G
公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止后，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥的沥青水平路面上以30m/s的速度匀速行驶时，安全距离为120m。（g取10m/s2）
求：汽车轮胎与晴天干燥的沥青路面间的动摩擦因数μ；
【情景分析2】
反应时间内
匀速
刹车过程匀减速
得：
解：（1）对汽车进行受力分析：
得：
第一阶段为反应时间内匀速直线运动位移：
第二阶段为匀减速直线运动位移：
f
FN
G
由牛顿第二 定律：
F
【思考】雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，人和汽车系统反应时间之和不变，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止后，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥的沥青水平路面上以30m/s的速度匀速行驶时，安全距离为120m。（g取10m/s2）
求：汽车轮胎与晴天干燥的沥青路面间的动摩擦因数μ；
【情景分析2】
反应时间内
匀速
刹车过程
得：
（2）雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为
得：
f2
FN
G
设汽车雨天安全行驶的最大速度为 v2，
要使安全距离仍为120m，则：
由牛顿第二定律：
匀减速
行车安全启示：
1 、要保持车距，不能超速行驶；
2 、雨天路滑要减速行驶；
3 、不能酒后驾车或疲劳驾车。
反应过程
刹车过程
两类动力学问题解决思路
F合 = ma
受力情况
a
运动学公式
运动情况
第二类动力学问题
第一类动力学问题
加速度是联系运动和力的桥梁。
互动训练
互动答题时间，拿出你的学习卡开始答题吧！
优教提示
打开工具栏，点击课件训练，选取“名师训练 -《用牛顿运动定律解决问题（一）》”
一快件（可视为质点）在倾角为37°的固定斜面的底端，以沿斜面向上v0=4m/s的速度被推上斜面，快件沿斜面上滑的最大距离为1m（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）．求：
（1）快件与斜面之间的动摩擦因数μ；
（2）快件从最高点返回斜面底端的时间t 。
N
Ff
v0
N
Ff
【作业】
N
Ff
v0
解：(1) 上滑时对快件做受力分析：
沿斜面方向由牛顿第二定律：
由运动学公式：
得：
得：
N
Ff
(2) 下滑时对快件做受力分析：
沿斜面方向由牛顿第二定律：
由运动学公式：
得：
得：
FN
Ff
解：如图对人进行受力分析，
由运动学公式：
代入数值得：
由牛顿第二定律：
代入数值得：Ff＝67.5N
如图所示，一个滑雪者，质量是m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ = 30°，在t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪者受到的阻力。（g取9.8m/s2）
【例2】