高中物理必修一 4.6牛顿运动定律的应用 课件19张PPT

文档属性

名称 高中物理必修一 4.6牛顿运动定律的应用 课件19张PPT
格式 pptx
文件大小 556.1KB
资源类型 教案
版本资源 教科版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-07-11 19:39:43

图片预览

文档简介

牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律知识结构
牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第二定律
牛顿第三定律
当物体不受外力或合外力为零时总保持静止或匀速直线运动状态。
物体的加速度与合力成正比,与物体的质量成反比。????合=????????
?
两个物体间的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上????=?????'
?
知识回顾
《牛顿运动定律》

物体的运动
牛顿运动定律确立了力和运动的关系
一、用动力学方法测质量
由牛顿第二定律????=????????可知,如果给物体施加一个已知的力,并测得物体在这个力作用下的加速度,就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。
?
太空中质量的测量
二、动力学的两类问题
(一)已知物体的受力情况
运动情况

(二)已知物体的运动情况

受力情况
1、解决问题的基本思路:
受力情况
a
运动情况
运动情况
a
受力情况
2、解题步骤:
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
1.选取研究对象(哪个物体或哪几个物体组成的系统)
例题1:某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,在列车以某一加速度渐渐启动的过程中,细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度如图所示。在某次测定中,悬线与竖直方向的夹角为θ,求列车的加速度。
θ
典例讲解
分析:列车在加速行驶的过程中,小球始终与列车保持相对静止状态,所以,小球的加速度与列车的加速度相同。对小球进行受力分析,根据力的合成法则求解合力。再根据牛顿第二定律,求出小球的加速度,从而获得列车的加速度。
解:方法1:选择小球为研究对象。设小球的质量为m,小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力FT,如图所示。在这两个力的作用下,小球产生水平方向的加速度a。这表明,FT与mg的合力方向水平向右,且F=mgtanθ
根据牛顿第二定律,小球具有的加速度为
g tanθ
FT
F
G
O
θ
方法2:小球在水平方向上做匀加速直线运动,在竖直方向上处于平衡状态。建立如图所示的直角坐标系。将小球所受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy。
在竖直方向有:
Fy-mg=0 Fy=Ftcosθ
FTcosθ=mg (1)
Fy
FT
Fx
G
O
y
x
θ
在水平方向有:
Fx=FTsinθ
FTsinθ=ma(2)
(1)(2)式联立,可以求得小球的加速度为
a=gtanθ
列车的加速度与小球相同,大小为gtanθ,方向水平向右。
(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
(2)若给小物体一个沿斜面向下
的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,
则小物体与斜面间的动摩擦因数????是多少?
?
????=?????????????
?
A
B
m
例题2:一斜面AB长为10m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2)
A
G
解:(1) 以小物体为研究对象,其受力情况如图所示,建立直角坐标系。
????=?????????????
?
B
m
N
x
y
f
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
由牛顿第二定律得:
把重力G沿????轴和????轴方向分解:
?
又:
由以上三式得:
?????????????????????????????=????????
?
????=????????????????????????
?
????=????????
?
????=??????????????????????????????????????????????????????????=????.????????????/????????
?
x
设小物体下滑到斜面底端时的速度为v,所用时间为t,小物体由静止开始匀加速下滑, 则:
由:
由:

????=?????????????
?
A
B
m
N
G
y
f
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
?????????????????????????=????????????
?
????=????????????=3.7m/s
?
????????=????????+????????
?
????=????????=????.????????
?
(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度????=????,则在图示的直角坐标系中。
?
由牛顿第二定律得:
又:
????=?????????????
?
A
B
m
N
G
y
f
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
x
所以,小物体与斜面间的动摩擦因数
????=????????????????????????????=????????????????????????
?
????=????????
?
????=????????=????????????????=?????????????????????
?
规律总结:
若给物体一定的初速度
① 当????=tanθ时,物体沿斜面匀速下滑;
② 当????>tanθ(????mgcosθ>mgsinθ)时,
物体沿斜面减速下滑;
③ 当????<tanθ (????mgcosθ<mgsinθ)时,
物体沿斜面加速下滑。
?
????=?????????????
?
A
B
m
N
G
y
f
sin
G
q
G1=
cos
G
q
G2=
x
书写笔记
1、一质量为????、倾角为????的楔形木块,静止在水平桌面上,与桌面的动摩擦因素为????,一物块质量为????,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????推楔形木块,如图示,此水平力的大小等于 。
?
θ

课堂练习
(m+M)g(μ+ tanθ)
2、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
F
P
B
课堂练习
谢 谢