《牛頓運動定律的應用》運動和力的關系PPT課件
第一部分內容：學習目標
1.明確動力學的兩類基本問題．(重點)
2．掌握應用牛頓運動定律解題的基本思路和方法．(難點)
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牛頓運動定律的應用PPT，第二部分內容：新知初探
基礎梳理
一、從受力確定運動情況
1．牛頓第二定律確定了______和______的關系，使我們能夠把物體的運動情況和____________聯系起來．
2．如果已知物體的受力情況，可以由__________________求出物體的加速度，再通過__________________確定物體的運動情況．
二、從運動情況確定受力
如果已知物體的運動情況，根據__________________求出物體的加速度，再根據__________________就可以確定物體所受的力．
自我檢測
思維辨析
(1)根據物體加速度的方向可以判斷物體所受合外力的方向．( )
(2)根據物體加速度的方向可以判斷物體受到的每個力的方向．( )
(3)物體運動狀態的變化情況是由它的受力決定的．( )
(4)物體運動狀態的變化情況是由它對其他物體的施力情況決定的．( )
基礎理解
(1)(2019•江蘇月考)2018年10月23日，港珠澳大橋正式開通．建造大橋過程中最困難的莫過于沉管隧道的沉放和精確安裝，每節沉管隧道重約G＝8×108 N，相當于一艘中型航母的重量．通過纜繩送沉管到海底，若把該沉管的向下沉放過程看成是先加速運動后減速運動，且沉管僅受重力和纜繩的拉力，則拉力的變化過程可能正確的是( )
提示：選C.設沉管加速的加速度為a1，減速的加速度為a2，加速過程由牛頓第二定律得：G－F1＝ma1，得：F1＝G－ma1，F1＜G；減速過程由牛頓第二定律得：F2－G＝ma2，得：F2＝G＋ma2，F2＞G，故A、B、D錯誤，C正確．
(2)(多選)如圖，在車內用繩AB與繩BC拴住一個小球，其中繩BC水平．若原來的靜止狀態變為向右加速直線運動，小球仍相對小車靜止，則下列說法正確的是( )
A．AB繩拉力不變 B．AB繩拉力變大
C．BC繩拉力變大 D．BC繩拉力不變
(3)求物體的加速度有哪些途徑？
提示：途徑一 由運動學的關系(包括運動公式和運動圖象)求加速度；
途徑二 根據牛頓第二定律求加速度．
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牛頓運動定律的應用PPT，第三部分內容：師生互動
已知物體的受力求運動情況
問題導引
如圖所示，汽車在高速公路上行駛，有兩種運動情況：
(1)汽車做勻加速運動．
(2)汽車關閉油門滑行．
試結合上述情況討論：由物體的受力情況確定其運動的思路是怎樣的？
要點提示 通過分析物體的受力情況，根據牛頓第二定律求得加速度，然后由運動學公式求出物體運動的位移、速度及時間等．
【核心深化】
1．由物體的受力情況確定其運動的思路
物體受力情況→牛頓第二定律→加速度a→運動學公式→物體運動情況
2．解題步驟
(1)確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖；
(2)根據力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力(包括大小和方向)；
(3)根據牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度；
(4)結合給定的物體運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量．
關鍵能力1 從受力確定運動情況
(2019•浙江湖州高一期中)滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項目之一，如圖所示為小明媽媽正與小明在冰上游戲，小明與冰車的總質量是
40 kg，冰車與冰面之間的動摩擦因數為0.05，在某次游戲中，假設小明媽媽對冰車施加了40 N的水平推力，使冰車從靜止開始運動10 s后，停止施加力的作用，使冰車自由滑行(假設運動過程中冰車始終沿直線運動，小明始終沒有施加力的作用)．求：
(1)冰車的最大速率；
(2)冰車在整個運動過程中滑行總位移的大?。?/p>
[思路點撥] (1)由題知，冰車先做勻加速運動后做勻減速運動，當小明媽媽停止施加力的作用時，速度最大，由牛頓第二定律求得加速度，由速度公式求解最大速率．
(2)由位移公式求出勻加速運動通過的位移，撤去作用力冰車做勻減速運動，由牛頓第二定律求得加速度，由運動學速度位移關系求得滑行位移，即可求出總位移．
關鍵能力2 等時圓模型
如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內三根固定的光滑細桿，每根桿上套著一個小滑環(圖中未畫出)，三個滑環分別從a、b、c處釋放(初速度為0)，用t1、t2、t3依次表示各滑環到達d所用的時間，則( )
A．t1<t2<t3 B．t1>t2>t3
C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t3
【達標練習】
1.如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個端點均分別位于半徑為R和r的兩個相切的圓上，且斜槽都通過切點P.設有一重物先后沿兩個斜槽，從靜止出發，由A滑到B和由C滑到D，所用的時間分別為t1和t2，則t1與t2之比為( )
A．2∶1 B．1∶1
C.3∶1 D．1∶3
2．(2019•浙江期中)我國現在服役的第一艘航母“遼寧號”的艦載機采用的是滑躍起飛方式，即飛機依靠自身發動機從靜止開始到滑躍起飛，滑躍仰角為θ.其起飛跑道可視為由長度L1＝180 m的水平跑道和長度L2＝20 m傾斜跑道兩部分組成，水平跑道和傾斜跑道末端的高度差h＝2 m，如圖所示．已知質量m＝2×104 kg的艦載機的噴氣發動機的總推力大小恒為F＝1.2×105 N，方向始終與速度方向相同，若飛機起飛過程中受到的阻力大小恒為飛機重力的0.15，飛機質量視為不變，并把飛機看成質點，航母處于靜止狀態．
已知物體的運動情況求受力
問題導引
一運動員滑雪時的照片如圖所示，
(1)知道在下滑過程中的運動時間．
(2)知道在下滑過程中的運動位移．
結合上述情況討論：由物體的運動情況確定其受力情況的思路是怎樣的？
【核心深化】
1．基本思路
分析物體的運動情況，由運動學公式求出物體的加速度，再由牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進而可以求出物體所受的其他力，流程圖如下所示：
2．解題的一般步驟
(1)確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖．
(2)選擇合適的運動學公式，求出物體的加速度．
(3)根據牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合力．
(4)根據力的合成與分解的方法，由合力和已知力求出未知力．
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牛頓運動定律的應用PPT，第四部分內容：隨堂知能演練
1．(2019•貴州遵義高一期末)如圖所示，位于豎直平面內的固定光滑圓環軌道與水平面相切于M點，與豎直墻相切于A點，豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環軌道的圓心，已知在同一時刻：a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道分別沿AM、BM運動到M點；c球由C點自由下落到M點．則( )
A．a球最先到達M點
B．c球最先到達M點
C．b球最先到達M點
D．b球和c球都可能最先到達M
2．如圖所示，有一質量m＝1 kg的物塊，以初速度v＝6 m/s從A點開始沿水平面向右滑行．物塊運動中始終受到大小為2 N、方向水平向左的力F作用，已知物塊與水平面間的動摩擦因數μ＝0.1.求：(取g＝10 m/s2)
(1)物塊向右運動時所受摩擦力的大小和方向；
(2)物塊向右運動到最遠處的位移大??；
(3)物塊經過多長時間回到出發點A？(結果保留兩位有效數字)
3．(2019•陜西西安高一期末)在游樂場中，有一種大型游戲機叫“跳樓機”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由靜止釋放，為研究方便，可以認為座椅沿軌道做自由落體運動1.2 s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面4 m高處時速度剛好減小到零，然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩穩下落，將游客送回地面，取g＝10 m/s2，求：
(1)座椅在自由下落結束時刻的速度大??；
(2)在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍．
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