高一物理沪科版必修1 第5章 5.3《牛顿运动定律的案例分析》课件

欢迎进入物理课堂 理解教材新知 第5章 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 5 3 考向三 1 如果已知物体的运动情况 根据运动学公式求出物体的加速度 再根据牛顿第二定律确定物体所受的力 2 如果已知物体的受力情况 可以由牛顿第二定律求出物体的加速度 再通过运动学公式确定物体的运动情况 3 加速度是联系物体运动情况和受力情况的桥梁 自学教材 根据物体的运动情况 由运动学公式求出 再根据牛顿第二定律可确定物体所受的 从而求出某些未知力 或与力相关的某些量 如动摩擦因数 劲度系数 力的方向等 加速度 力 重点诠释 1 解题思路 2 解题步骤 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析和运动过程分析 并画出受力图和运动草图 2 选择合适的运动学公式 求出物体的加速度 3 根据牛顿第二定律列方程 求物体所受的合外力 4 根据力的合成与分解的方法 由合力求出需求的力 1 某消防队员从一平台上跳下 下落2m后双脚着地 接着他用双腿弯曲的方式缓冲 使自身重心又下降了0 5m 在着地过程中地面对他双腿的平均作用力估计为 A 自身所受重力的2倍B 自身所受重力的5倍C 自身所受重力的8倍D 自身所受重力的10倍 答案 B 自学教材 根据牛顿第二定律 已知物体的受力情况可以求出物体的 再根据物体的初始条件 初位置和初速度 结合运动学公式 就可以求出物体在任意时刻的位置和速度 也就确定了物体的 加速度 运动情况 重点诠释 1 解题思路 2 解题步骤 1 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 并画出物体的受力图 2 根据力的合成与分解 求出物体所受的合外力 包括大小和方向 3 根据牛顿第二定律列方程 求出物体运动的加速度 4 结合物体运动的初始条件 选择运动学公式 求出所需求的运动学量 任意时刻的位移和速度 以及运动轨迹等 2 将质量为0 5kg的小球以14m s的初速度竖直上抛 运动中球受到的空气阻力大小恒为2 1N 则球能上升的最大高度是多少 g取9 8m s2 答案 7m 例1 质量m 1 5kg的物块 可视为质点 在水平恒力F作用下 从水平面上A点由静止开始运动 运动一段距离撤去该力 物块继续滑行t 2 0s后停在B点 已知A B两点间的距离s 5 0m 物块与水平面间的动摩擦因数 0 20 求恒力F的大小 g取10m s2 思路点拨 由撤去力F前及撤去力F后的运动情况以及运动学规律求出撤去力F前的加速度 然后由牛顿第二定律求解恒力F的大小 解析 设未撤去力F物块的位移s1 撤去力F后物块位移s2 撤去力F时速度为v 对撤去力F前 由运动学公式有v2 2a1s1 撤去力F后有v a2t v2 2a2s2 又s1 s2 s 由题意知 撤去力F后 摩擦力f mg 故由牛顿第二定律有a2 g 联立以上各式解得a1 8m s2 撤去力F前 由牛顿第二定律得F f ma1 则F f ma1 mg ma1 15N 答案 15N 借题发挥 对于过程较复杂的情况 应分阶段进行运动过程分析 并找出各运动过程的相关量 从而将各运动过程有机地连接在一起 1 一个滑雪的人 质量m 75kg 以v0 2m s的初速度沿山坡匀加速滑下 山坡的倾角 30 在t 5s的时间内滑下的路程s 60m 求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和空气阻力 答案 67 5N 例2 物体以12m s的初速度从斜面底端冲上倾角为37 的斜坡 已知物体与斜面间的动摩擦因数为0 25 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 物体沿斜面上滑的最大位移 2 物体再滑到斜面底端时的速度大小 解析 设物体的质量为m 1 物体上滑时受力分析如图甲所示 垂直斜面方向 N mgcos37 平行斜面方向 f mgsin37 ma1又f N 2 物体返回时受力分析如图乙所示 垂直斜面方向 N mgcos37 平行于斜面方向 mgsin37 f ma2又f N 借题发挥 解决动力学问题时 受力分析是关键 分析时 首先要弄清楚整个过程中物体的受力是否变化 其加速度是否相同 若不同 必须分阶段处理 在例题中 若斜面是光滑的 那么 物体沿斜面上滑的最大位移是多少 从开始冲上斜面到返回到斜面底端总共需用多少时间 答案 12m4s 例3 如图5 4 1所示 固定光滑轻杆与地面成一定倾角 在杆上套有一个光滑小环 小环在沿杆方向的推力F的作用下向上运动 推力F与小环的速度v随时间的变化规律如图5 4 2所示 取重力加速度g 10m s2 求 图5 4 1 图5 4 2 1 小环的质量m 2 轻杆与地面间的倾角 思路点拨 把两个图像结合起来 判断小环的运动性质 分析小环在不同阶段的受力情况 用牛顿第二定律或平衡方程进行求解 答案 1 1kg 2 30 借题发挥 1 物理图像信息量大 包含知识内容全面 好多习题已知条件是通过物理图像给出的 动力学问题中常见的有s t v t F t及a F等图像 2 遇到带有物理图像的问题时 要认真分析图像 要从它的物理意义 点 线段 斜率 截距 交点 拐点 面积等方面了解图像给出的信息 再利用共点力平衡 牛顿运动定律及运动学公式去解题 2 放在水平地面上的一物块 受到方向不变的水平推力F的作用 F的大小与时间t的关系如图5 4 3甲所示 物块速度v与时间t的关系如图5 4 3乙所示 取重力加速度g 10m s2 由此两图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为 图5 4 3 答案 A 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全