高一物理教科版必修1 第1部分 第三章 第5節(jié)《牛頓運動定律的應用》課件
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歡迎進入物理課堂 第三章 第5節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 應用創(chuàng)新演練 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 知識點三 1 如果已知物體的受力情況 可以由牛頓第二定律求出物體的加速度 再通過運動學公式確定物體的運動情況 2 如果已知物體的運動情況 根據運動學公式求出物體的加速度 再根據牛頓第二定律確定物體所受的力 3 加速度是聯系物體運動情況和受力情況的橋梁 由物體的受力和運動情況求物體的質量 自學教材 1 牛頓第二定律給出了 力和三者之間的定量關系 我們可由這個關系式利用一些已知的物理量求得未知的物理量 2 由受力情況確定物體受的合力 由運動情況求出物體的加速度 則由m 可求得物體的質量 質量 加速度 重點詮釋 1 確定研究對象 對研究對象進行受力分析和運動情況分析 畫出物體的受力圖 注意畫出物體所受到的所有力 不能漏力或添力 2 根據力的合成和分解求出物體所受的合外力 包括大小和方向 3 由運動學公式及物體的運動情況求出物體運動的加速度 大小和方向 4 利用牛頓第二定律求出物體的質量 1 兩物體甲和乙在同一直線上運動 它們在0 0 40s時間內的v t圖像如圖3 5 1所示 若僅在兩物體之間存在相互作用 則物體甲與乙的質量之比為 圖3 5 1 答案 3 1 已知物體的受力情況確定物體的運動情況 1 基本思路 2 解題步驟 1 確定研究對象 對研究對象進行受力分析 并畫出物體的受力圖 2 根據力的合成與分解 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 求出物體運動的加速度 4 結合物體運動的初始條件 選擇運動學公式 求出所需的運動學量 任意時刻的位移和速度 以及運動軌跡等 3 應注意的問題 1 正確的受力分析是解答本類題目的關鍵 2 若物體受兩個力作用 用合成法求加速度往往要簡便一些 若物體受三個或三個以上力作用時 要正確應用正交分解法求加速度 2 如圖3 5 2所示 重10N的物體以速度v在粗糙水平面上向左運動 物體與桌面間的動摩擦因數為0 1 現給物體施加水平向右的拉力F 其大小為20N 則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為 g取10m s2 A 1N20m s2B 021m s2C 1N21m s2D 條件不足 無法計算 圖3 5 2 答案 C 已知物體的運動情況確定受力情況 1 基本思路 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過程分析 并畫出受力圖和運動草圖 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 求物體所受的合外力 4 根據力的合成與分解的方法 由合力求出所需的力 3 應注意的問題 1 由運動學規(guī)律求加速度 要特別注意加速度的方向 從而確定合外力的方向 不能將速度的方向和加速度的方向混淆 2 題目中所求的力可能是合力 也可能是某一特定的力 均要先求出合力的大小 方向 再根據力的合成與分解求分力 3 質量為40kg的物體靜止在水平的桌面上 當在400N的水平力作用下由靜止開始經過16m的距離時 速度大小為16m s 求物體受到的阻力大小 答案 80N 已知物體的受力情況求運動情況 例1 如圖3 5 3所示 一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧 其左端固定在小車上 右端與一小球相連 設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài) 若忽略小球與小車間的摩擦力 則在此段時間內小車可能是 圖3 5 3 A 向右做加速運動B 向右做減速運動C 向左做加速運動D 向左做減速運動 思路點撥 解答本題應注意以下兩點 1 根據小球所受彈力方向確定加速度方向 2 a與v同向時加速 a與v反向時減速 解析 因為小車與小球相對靜止 故小車的運動情況與小球的運動情況相同 所以取小球為研究對象 小球水平方向只受到彈簧水平向右的彈力 依牛頓第二定律知其加速度向右 其速度方向可能向右 故可能是向右做加速運動 A項對 B項的加速度向左與上述分析矛盾 故B項錯 C項的加速度向左 故C錯 小車的速度可能向左 故可能是向左做減速運動 D項對 答案 AD 借題發(fā)揮 根據物體的受力情況 只能確定物體加速度的大小和方向 但不能確定物體速度的方向 1 如圖3 5 4所示 輕彈簧下端固定在水平面上 一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落 接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落 在小球下落的這一全過程中 下列說法中正確的是 圖3 5 4 A 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B 從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C 從小球接觸彈簧到最低點的過程 小球的速度先增大后減小D 從小球接觸彈簧到最低點的過程 小球的加速 度先減小后增大 解析 小球的加速度大小取決于小球受到的合外力 從接觸彈簧到到達最低點 彈力從零開始逐漸增大 所以合力先減小后增大 因此加速度先減小后增大 當小球所受彈力和重力大小相等時速度最大 答案 CD 已知物體的運動情況求受力情況 例2 如圖3 5 5所示 何雯娜在蹦床比賽中 已知何雯娜的體重為49kg 設她從3 2m高處自由下落后與蹦床的作用時間為1 2s 離開蹦床后上升的高度為5m 試求她對蹦床的平均作用力 g取10m s2 圖3 5 5 思路點撥 解答本題時應注意以下兩點 1 何雯娜跟蹦床作用后與作用前的速度方向相反 2 求平均作用力時 認為何雯娜做勻變速直線運動 她與蹦床接觸的過程中受重力mg和蹦床對她的平均作用力F 由牛頓第二定律得F mg ma解得蹦床對她的平均作用力F 1225N 方向豎直向上 由牛頓第三定律得她對蹦床的作用力F F 1225N 方向豎直向下 答案 1225N方向豎直向下 借題發(fā)揮 1 運動員與蹦床作用過程 具有向上的加速度 平均 故應用牛頓第二定律列方程時 應取豎直向上為正方向 2 求運動員對蹦床的作用力時應用牛頓第三定律轉化成蹦床對運動員的作用力 2 某物體做直線運動的v t圖像如圖3 5 6所示 據此判斷圖3 5 7 F表示物體所受合力 x表示物體的位移 四個選項中正確的是 圖3 5 6 圖3 5 7 解析 由v t圖像知 0 2s勻加速 2 4s勻減速 4 6s反向勻加速 6 8s勻減速 且2 6s內加速度恒定 由此可知 0 2s內 F恒定 2 6s內 F反向 大小恒定 6 8s內 F又反向且大小恒定 故B正確 答案 B 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全
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