物理：第三章第五节《牛顿运动定律的应用》课件ppt（教科版必修1）（共23张ppt）

课件23张PPT。物理：第三章第五节《牛顿运动定律的应用》课件ppt（教科版必修1）牛顿运动定律的应用
运动力牛顿运动定律1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿第三定律超重与失重一、动力学的两类问题1.已知物体的受力情况运动情况2.已知物体的运动情况受力情况四、解决动力学问题的基本思路受力情况a运动情况运动情况a受力情况二、解题步骤：1.选取研究对象（哪个物体或哪几个物体组成的系统）2.受力分析，画出受力的示意图3.建立坐标系，选择运动方向或加速度方向为正方向4.根据牛顿定律、运动公式列出方程5.解方程，对结果进行分析、检验或讨论三、几种典型的解题方法：1.正交分解法2.整体法和隔离法3.假设法4.极限法5.图象法四、典型例题例1.(2005年广东卷1)一汽车在路面情况相同的公路上行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是 （ ）
A. 车速越大，它的惯性越大
B. 质量越大，它的惯性越大
C. 车速越大，刹车后滑行的路程越长
D. 车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大B C 例2.下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是： （ ）
A.物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化
B.物体在恒力作用下，一定作匀变速直线运动
C.物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零
D.物体作曲线运动时，受到的合外力可能是恒力C D例3. 如图所示, 位于光滑固定斜面上的小物体P受到一水平向右的推力的作用. 已知物块P沿斜面加速下滑. 现保持F的方向不变, 使其减小, 则加速度 ( )
A.一定变小 B.一定变大 C.一定不变
D.可能变小, 可能变大, 也可能不变解: 画出物体P受力图如图示:由牛顿第二定律得mgsinθ-Fcosθ=ma保持F的方向不变,使F减小,
则加速度a一定变大B例4 .一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是 ( )A．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小
B．当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当a 一定时， θ 越大，斜面对物体的正压力越小
D．当a 一定时， θ 越大，斜面对物体的摩擦力越小?解:物体受力情况如图所示，由牛顿第二定律得，f - mgsin θ = masin θ
FN - mgcos θ = macos θ ∴ f = m(g＋a) sin θ
FN = m(g＋a) cos θ 若不将加速度分解, 则要解二元一次方程组.B C例5物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行(如图)，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( )
A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C．A、B之间的摩擦力为零
D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质解：对A、B整体，
由牛顿第二定律得，例5.物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行(如图)，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( )
A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上
B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下
C．A、B之间的摩擦力为零
D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质C解：对A、B整体，由牛顿第二定律得，假设B受摩擦力如图所示，则对B，由牛顿第二定律得，例6. 如图所示，一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线恰是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ.若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，弹簧拉力的大小是 ，小球加速度的大小为 ，方向与竖直方向的夹角等于 . 小球再回到原处时弹簧拉力的大小是 .解：小球受力如图示，由平衡条件得 弹簧拉力为 F= mg/cosθ剪断线的瞬时，弹簧拉力不变仍为F．小球加速度的大小为a=T/m=g tanθ
方向沿水平方向．小球再次回到原处时,由圆周运动规律得F1 -mg cosθ=mv2 / l =0∴F1 = mg cosθmg/cosθg tanθ90°mg cosθ例7.在运动的升降机中天花板上用细线悬挂一个物体A，下面吊着一个轻质弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊着物体B，如下图所示，物体A和B的质量相等，都为m＝5kg，某一时刻弹簧秤的读数为40N，设g=10 m/s2，则细线的拉力等于_____ ，若将细线剪断，在剪断细线瞬间物体A的加速度是 ，方向 ______ ；
物体B的加速度是 ；
方向 _____ ． 80N18 m/s2向下2 m/s2向下例8.如图，有一斜木块，斜面是光滑的，倾角为θ，放在水平面上，用竖直放置的固定挡板A与斜面夹住一个光滑球，球质量为m，要使球对竖直挡板无压力，球连同斜木块一起应向 (填左、右)做加速运动，加速度大小是 . 解: 画出小球的受力图如图示: 合力一定沿水平方向向左,F=mgtan θ∴a= gtan θ左gtanθ 例9. 一质量为M、倾角为θ的楔形木块，静止在水平桌面上，与桌面的动摩擦因素为μ，一物块质量为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图示，此水平力的大小等于 .解：对于物块，受力如图示：物块相对斜面静止，只能有向左的加速度，
所以合力一定向左．由牛顿运动定律得mg tan θ=ma a= gtan θ对于整体受力如图示：由牛顿运动定律得F – f = (m+M)aFN2 -(m+M)g=0f= μFN2= μ (m+M)g ∴F=f+(m+M)a= (m+M)g(μ +tan θ) (m+M)g(μ+ tanθ)解：由牛顿第二定律得, D 电梯对人的支持力为由牛顿第三定律 得，所求压力 为FN′=4mg/3 ,FN=ma+mg=4mg/3 ,FN-mg=ma ,例11． (2005年北京春季理综20)如图，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（ ）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水D容器及水均处于完全失重状态，水不产生压强，小孔的上下方压强相等，所以水不会流出．例l2． (2005年陕西、四川、云南 1)如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则
A . a 变大 B . a不变 C．a变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势例l2.(2005年陕西、四川、云南 1)如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则 （ ）
A . a 变大 B . a不变 C．a变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势αFcosα=ma，解：根据牛顿第二定律得，A 例13.人和雪橇的总质量为75kg，沿倾角θ=37°且足够长的斜坡向下运动，已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比，比例系数k未知，从某时刻开始计时，测得雪橇运动的v-t图象如图中的曲线AD所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线上一点B的坐标为
（4, 15），CD是曲线AD的渐近线，g取10m/s2，
试回答和求解：
⑴雪橇在下滑过程中，开始做什么
运动，最后做什么运动？
⑵当雪橇的速度为5m/s时，雪橇
的加速度为多大？
⑶雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ多大？解： ⑴ 由图线可知，雪橇开始以5m/s的初速度作加速度逐渐减小的变加速运动，最后以10m/s作匀速运动⑵ t=0，v0= 5m/s 时AB的斜率等于加速度的大小a=Δv/Δt= 10/4 = 2.5 m/s2⑶ t=0 , v0= 5m/s , f0=kv0 由牛顿运动定律 mgsinθ - μ mgcosθ –kv0 = ma ①t=4s vt= 10m/s ft=kvt mgsinθ - μ mgcosθ –kvt =0 ② 解① ②得 k=37. 5 Ns/mμ= 0.125