4.5牛顿运动定律的应用 课件—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册(共15张PPT)

(共15张PPT)
牛顿运动定律的应用
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？
提出问题：列车进站时做什么运动？
牛顿第二定律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。
请写出匀变速直线运动规律的数学表达式：
速度公式：
位移公式：
速度-位移公式：
平均速度公式：
请写出匀变速直线运动两个重要推论的数学表达式：
牛顿第二定律的数学表达式：
应用牛顿运动定律分析和解决物理问题的一般思路和方法
确定研究对象
进行受力分析
求加速度
进行运动分析
应用牛顿第二定律
利用运动学公式或 图像的斜率
力
运动
加速度
加速度
力
运动
F合=ma
a
一、已知物体受力情况求物体运动情况
Vt=v0+at
S=v0t+1/2at2
Vt2-v02=2as
牛顿第二定律应用时的两大类问题
（1）明确研究对象
（2）分析研究对象的受力情况，画出受力图
（3）求出合力
（4）应用牛顿第二定律求加速度
（5）应用运动学公式求解
解：
G
FN
F
f
例1 质量2kg的物体静止地放在水平面上，它们之间的动摩擦因数为μ=0.2，现对物体施加大小为20N，方向水平向右的力F，求物体在2s末的速度和2s内发生的位移。（g=10m/s2）
f=μFN=4N F合=F-f=16N
a= F合/m=8m/s2
v=at=8×2m/s
=16m/s
解题步骤：
变式1 质量2kg的物体静止地放在水平面上，它们之间的动摩擦因数为μ=0.2，现对物体施加大小为20N，方向水平地面成53°角斜向上的力F，求物体在2s末的速度和2s内发生的位移。（g=10m/s2）
F
参考答案：F 合=11.2N a=5.6m/s2
　　　　v=11.2m/s s=11.2m
变式2 质量2kg的物体静止地放在水平面上，它们之间的动摩擦因数为μ=0.2，现对物体施加大小为20N，方向水平地面成53°角斜向上的力F，求物体在2s末的速度和2s内发生的位移。（g=10m/s2）
F
参考答案：F 合=4.8N a=２.4m/s2
　　　　v=4.8m/s s=4.8m
二.已知物体的运动情况求物体的受力情况
运动学公式
运动情况
（v,s,t)
受力分析
合力F合
a
F合=ma
根据观测到的运动，探索、认识人们不知道的、物体间相互作用的特点。如：牛顿发现了万有引力定律、卢瑟福发现了原子内部有个原子核，都属于这类探索。 这显示了人们认识客观世界的能力是多么的强大。
例2、一个滑雪的人，质量m=75Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=300 ，在t=5s的时间内滑下的路程S=60m。求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）。
变式1、一个滑雪的人，质量m=75Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=300 ，在t=5s末速度达到v=22m/s，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）。
变式2、一个滑雪的人，质量m=75Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=300 ，在S=60m的路程内速度达到v=22m/s，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）。
已知物体受力情况求物体运动情况
已知物体运动情况求物体受力情况
两类问题
求解两类问题的思路：
总结：
运动情况
（v,S,t)
受力分析
合力F合
a
F合=ma
运动学公式
练习：质量2kg的物体静止地放在水平面上，它们之间的动摩擦因数为μ=0.2，现对物体施加大小为20N，方向水平向右的力F，物体运动2s后撤去外力F，到物体停下来，物体共行进的总路程是多少？ （g=10m/s2）