《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系PPT課件
第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.明確動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題．(重點(diǎn))
2．掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法．(難點(diǎn))
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牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用PPT，第二部分內(nèi)容：新知初探
基礎(chǔ)梳理
一、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況
1．牛頓第二定律確定了______和______的關(guān)系，使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況和____________聯(lián)系起來(lái)．
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(guò)__________________確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．
二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力
如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)__________________求出物體的加速度，再根據(jù)__________________就可以確定物體所受的力．
自我檢測(cè)
思維辨析
(1)根據(jù)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(jù)物體加速度的方向可以判斷物體受到的每個(gè)力的方向．( )
(3)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它的受力決定的．( )
(4)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它對(duì)其他物體的施力情況決定的．( )
基礎(chǔ)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(guò)程中最困難的莫過(guò)于沉管隧道的沉放和精確安裝，每節(jié)沉管隧道重約G＝8×108 N，相當(dāng)于一艘中型航母的重量．通過(guò)纜繩送沉管到海底，若把該沉管的向下沉放過(guò)程看成是先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)，且沉管僅受重力和纜繩的拉力，則拉力的變化過(guò)程可能正確的是( )
提示：選C.設(shè)沉管加速的加速度為a1，減速的加速度為a2，加速過(guò)程由牛頓第二定律得：G－F1＝ma1，得：F1＝G－ma1，F(xiàn)1＜G；減速過(guò)程由牛頓第二定律得：F2－G＝ma2，得：F2＝G＋ma2，F(xiàn)2＞G，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．
(2)(多選)如圖，在車內(nèi)用繩AB與繩BC拴住一個(gè)小球，其中繩BC水平．若原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橄蛴壹铀僦本�運(yùn)動(dòng)，小球仍相對(duì)小車靜止，則下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系(包括運(yùn)動(dòng)公式和運(yùn)動(dòng)圖象)求加速度；
途徑二 根據(jù)牛頓第二定律求加速度．
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牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用PPT，第三部分內(nèi)容：師生互動(dòng)
已知物體的受力求運(yùn)動(dòng)情況
問(wèn)題導(dǎo)引
如圖所示，汽車在高速公路上行駛，有兩種運(yùn)動(dòng)情況：
(1)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)．
(2)汽車關(guān)閉油門滑行．
試結(jié)合上述情況討論：由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)的思路是怎樣的？
要點(diǎn)提示 通過(guò)分析物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，然后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度及時(shí)間等．
【核心深化】
1．由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)的思路
物體受力情況→牛頓第二定律→加速度a→運(yùn)動(dòng)學(xué)公式→物體運(yùn)動(dòng)情況
2．解題步驟
(1)確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并畫出物體的受力示意圖；
(2)根據(jù)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(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度；
(4)結(jié)合給定的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動(dòng)參量．
關(guān)鍵能力1 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況
(2019•浙江湖州高一期中)滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂(lè)項(xiàng)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(zhì)量是
40 kg，冰車與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，在某次游戲中，假設(shè)小明媽媽對(duì)冰車施加了40 N的水平推力，使冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng)10 s后，停止施加力的作用，使冰車自由滑行(假設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中冰車始終沿直線運(yùn)動(dòng)，小明始終沒(méi)有施加力的作用)．求：
(1)冰車的最大速率；
(2)冰車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑行總位移的大�。�
[思路點(diǎn)撥] (1)由題知，冰車先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小明媽媽停止施加力的作用時(shí)，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(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移，撤去作用力冰車做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求得加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移關(guān)系求得滑行位移，即可求出總位移．
關(guān)鍵能力2 等時(shí)圓模型
如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個(gè)滑環(huán)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(huán)到達(dá)d所用的時(shí)間，則( )
A．t1<t2<t3 B．t1>t2>t3
C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t3
【達(dá)標(biāo)練習(xí)】
1.如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過(guò)切點(diǎn)P.設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)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(guó)現(xiàn)在服役的第一艘航母“遼寧號(hào)”的艦載機(jī)采用的是滑躍起飛方式，即飛機(jī)依靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhǎng)度L1＝180 m的水平跑道和長(zhǎng)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(zhì)量m＝2×104 kg的艦載機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)起飛過(guò)程中受到的阻力大小恒為飛機(jī)重力的0.15，飛機(jī)質(zhì)量視為不變，并把飛機(jī)看成質(zhì)點(diǎn)，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)．
已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求受力
問(wèn)題導(dǎo)引
一運(yùn)動(dòng)員滑雪時(shí)的照片如圖所示，
(1)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
(2)知道在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)位移．
結(jié)合上述情況討論：由物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況，由運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)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(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并畫出物體的受力示意圖．
(2)選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的加速度．
(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合力．
(4)根據(jù)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(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用PPT，第四部分內(nèi)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(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環(huán)軌道的圓心，已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道分別沿AM、BM運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)．則( )
A．a(chǎn)球最先到達(dá)M點(diǎn)
B．c球最先到達(dá)M點(diǎn)
C．b球最先到達(dá)M點(diǎn)
D．b球和c球都可能最先到達(dá)M
2．如圖所示，有一質(zhì)量m＝1 kg的物塊，以初速度v＝6 m/s從A點(diǎn)開始沿水平面向右滑行．物塊運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.求：(取g＝10 m/s2)
(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力的大小和方向；
(2)物塊向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的位移大小；
(3)物塊經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)A？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
3．(2019•陜西西安高一期末)在游樂(lè)場(chǎng)中，有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)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(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)1.2 s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4 m高處時(shí)速度剛好減小到零，然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面，取g＝10 m/s2，求：
(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度大�。�
(2)在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍．
... ... ...
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