2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题(一)同步训练
2020学年高中物理第四章牛顿运动定律4_6用牛顿运动定律解决问题一学案新人教版必修1
第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)学习目标核心提炼1.掌握学习分析物体的受力情况,能结合物体的运动情况进行受力分析。
2类问题——由受力求运动、由运动求受力1个桥梁——加速度2.运用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。
3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
阅读教材第85页第1段,知道牛顿第二定律联系着受力与运动这两种情况。
确定了运动和力的关系,把物体的运动情况与受力的情况联系起来。
二、两类基本问题阅读教材第85~87页“从受力确定运动情况”及“从运动情况确定受力”部分,初步了解这两类基本问题的解答思路。
1.从受力确定运动情况: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,再通过运动学的规律确定物体的运动情况。
2.从运动情况确定受力: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就可以确定物体所受的力。
思维判断(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。
(√) (2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。
(×) (3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。
(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。
(×) 预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1 问题2 问题3根据受力情况确定运动情况[要点归纳]1.问题界定:已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。
2.解题思路 3.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。
[精典示例][例1] 在海滨乐场里有一种滑沙的游乐活动。
高中物理 第四章第6节用牛顿运动定律解决问题课件 新人教必修1
❖11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。 ❖12、首先是教师品格的陶冶,行为的教育,然后才是专门知识和技能的训练。 ❖13、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 ❖14、孩子在快乐的时候,他学习任何东西都比较容易。 ❖15、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 ❖16、一个人所受的教育超过了自己的智力,这样的人才有学问。 ❖17、好奇是儿童的原始本性,感知会使儿童心灵升华,为其为了探究事物藏下本源。2022年1月 2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 ❖18、人自身有一种力量,用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量,一旦他这样做,就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/162022/1/16
❖
二、总结归纳:
一、应用牛顿运动定律解题的解题思路:
❖ 加速度a是联系运动和力的桥梁。(牛二定律和运 动学公式中,均包含有一个共同的物理量——a。)
牛二定律
运动学规律
受力情况
加速度
运动情况
二、应用牛顿运动定律解题的基本步骤:
1、确定研究对象。
(整体、部分分析)
2、运动分析+受力分析。
( 规范作图)
m2 m1
θ
五、小结
❖ 一串基本解题思路; ❖ 一组基本解题步骤及注意事项; ❖ 多模仿规范和有序的问题解决过程; ❖ 多练、多体会、多总结交流学习心得。
作业:
❖ 课本P85:问题与练习1、2、3、4
重要提醒:
所有解题都要严格要求自己,按规范要求完成。
人教版 高中物理 必修一 第四章第6节 《用牛顿运动定律解决问题(一)》(共29张PPT)
人 教 版 高 中 物 理 必 修 一 第 四章 第6节 《 用 牛 顿运 动定律 解决问 题(一 )》(共 29张P PT)
解:物体受力如图
由图知:F合=F1-F2
FN
FN=G=mg
F2
F1
F2= FN
则:F合=F1 mg
G
由牛顿第二定律可得: a F1 mg 6.4 0.2 2 10 m/ s2 1.2m/ s2
一、 从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况,指的是 在受力情况已知的条件下,要求判断出物体 的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是:先分析物 体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速 度,再用运动学公式求所求量(运动学量)。
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力 F推木箱使之向右运动,求经过时间t木箱的速度。
F θ
人 教 版 高 中 物 理 必 修 一 第 四章 第6节 《 用 牛 顿运 动定律 解决问 题(一 )》(共 29张P PT)
第四章 牛顿运动定律
第六节 用牛顿运动定律解决问题(一)
复习:
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线
牛 顿
运动状态或静止 状态,除非作用在它上面的
三 个
力迫使加速度的大小跟作用
律 力成正比,跟物体的质量成反比,加速度
的 内 容
的的方向跟作F用= 力- F的’ 方向相同。
物体运 动情况
人 教 版 高 中 物 理 必 修 一 第 四章 第6节 《 用 牛 顿运 动定律 解决问 题(一 )》(共 29张P PT)
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2020-2021学年高中人教版物理必修一课件:第四章 6 用牛顿运动定律解决问题(一)
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
第一类:由受力情况求运动情况
解题步骤: (1)确定研究对象,并对物体进行受力分析,画 出物体的受力图,弄清题目的物理情景; (2)求出合力; (3)利用牛顿第二定律求出物体的加速度; (4)利用运动学公式确定物体的运动情况。
科学家也是这样做的
(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2) 求:5s后物体的速度大小。
解:受力分析如图所示
在竖直方向有:N+Fsin θ=mg ①
由牛顿第二定律得:Fcos θ-f=ma ② Fy N F
又有 f=μN ③
f
得:a=6 m/s2
5 s末速度: v at 6 5m / s 30m / s
O
a=
F f 6.4 4.2 1.1m / s2
m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
G
4s末的速度 vt v0 at 0 1.1 4 4.4m / s
4s内的位移
s
v0t
1 at 2 2
1 1.1 42 2
8.8m
一、 从受力确定运动情况
基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿 第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量(运 动学量)。
据公式 x=v0t+12 at2
求得a=4m/s2。a
)30o
第二步 求F合、阻力 要对人进行受力分 析,画受力图。
FN F阻
G1
G2 G
解:根据运动学公式:x=v0t+1 at2 得:
2
a= 2(x-v0t) t2
代入已知量得:a=4m/s2
对人进行受力分析,建立坐标系,
人教版高中物理必修一第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一) 课件(共13张PPT)
地面向右运动。 求物体在4s末的速度和4s内的
位移。
已知受力情况求
运动情况
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿
什么方向?大小是多少?
(3)物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么? FN
a
(4)本题属于哪类动力学问题?
F
G
例题1 一个静止在光滑水平地面上的物体,质量 是 2kg,在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向 右运动。 求物体在4s末的速度和4s内的位移。
4.6用牛顿运动定律解决问题 (一)
牛 一、复习
顿 三 个
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静 止 状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
运 动
F合=ma
定 律 的 内
牛顿第二定律:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟
物体的质量成反比,加速度的的方向跟作用力的方向相
同。
F= - F’
1.1
42 m
8.8m
拓展二:将例题1中的“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37O角”
,大小仍为6.4N,其他条件均不变,求物体在4s末的速度和4s内的位移。 已知cos370=0.8 g=10m/s2
解:对物体进行受力分析如图
由图知: Fx=Fcos 37O Fy=Fsin37O
x轴: F合=Fcos 37O=ma
求量。
谢谢大家
(3)求出人的加速度,并画出受力图。
Y
合力沿什么方向?大小是多少?
FN
F阻
Gx X
Gy G
分析滑雪人的运动情况: V0= 2m/s 、t=5s、x=60m
新人教版高一物理必修1第四章 牛顿运动定律第6节《用牛顿定律解决问题(1)》课件
二、从运动情况确定受力
一个滑雪的人,质量 m=75 kg,以v0= 2 m/s 的初速度 沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ =30°,在 t =5 s的时间
内滑下的路程 x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和
空气阻力)。
解:由本x题=属v0于t +那at类2/2力得学问a 题=?2(人xt共2-受v0t )
整体法与隔离法
例3. 光滑的水平面上有质量分别为 m1、m2 的两物体 静 止靠在一起 (如图),现对 m1 施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体 m2 受到物体 m1的作用力 F1。
解法一 :分别以 m1、m2 为隔离体 作受力分析
F
m1 m2
FN1
F1
F
m1g
对 m1 有 :F – F1= m1a
1. 知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。 2. 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3. 会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。 学习重点: 1. 已知物体的受力情况,求物体的运动情况。 2. 已知物体的运动情况,求物体的受力情况。 学习难点: 1. 物体的受力分析及运动状态分析。 2. 加速度的应用。
谢谢观赏
You made my day!
FN
解:木箱受力如图,将 F 正交分解,则:
F1 = Fcos θ
F2 = Fsin θ
竖直方向: FN (F2 +mg) = 0
Ff
F1
θ
水平方向: F1 Ff = ma
Ff = μFN
v =at
F2
F
mg
联立解得: v = F cos - (mg + F sin ) t
人教版物理必修1第四章6:用牛顿运动定律解决问题(一)有答案
人教版物理必修1第四章6:用牛顿运动定律解决问题(一)一、多选题。
1. 在水平地面上,A、B两物体叠放如图所示,在水平力F的作用下一起匀速运动,若将水平力F作用在A上,两物体可能发生的情况是()A.A、B一起匀速运动B.A加速运动,B匀速运动C.A加速运动,B静止D.A与B一起加速运动2. 如图所示,表示某小球所受的合力与时间关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动,由此可以判定()A.小球向前运动,再返回停止B.小球向前运动,再返回不会停止C.小球始终向前运动D.小球在4秒末速度为0二、选择题。
如图甲所示,一质量为M的木板静止在光滑水平地面上,现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示,根据图像作出如下判断,不正确的是()A.滑块始终与木板存在相对运动B.滑块未能滑出木板C.滑块的质量m大于木板的质量MD.在t1时刻滑块从木板上滑出一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则()A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球在做减速运动D.小球先加速后减速在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,不计空气阻力.则汽车刹车前的速度为()A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s在行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/ℎ,从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A.450NB.400NC.350ND.300N三、解答题。
人教版高中物理必修一 第4章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)(共16张PPT)
FN F1
θ
F阻
θ
F2
mg
解:滑雪的人滑雪时受力如图,
将G分解得a:=由x2(=xvt02-t+v0t21)at2①得
F1= mgsinθ ②
F1-F阻=m a ③
FN
F阻
F1 θ
θ
F2
mg
由①②③得F阻=F1-m a = mgsinθ-
2 m(x -v0t) t2
代入数据可得: F阻=150 F阻 方向沿斜面向上
应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (已知运动求受力)
1、确定研究对象。
2、分析公式求加速度。
4、利用牛顿第二定律进一步求解要求的物理 量。
例题3、如图车厢沿水平方向以加速度a匀加速前
进,车厢后面的竖直内壁上一个物体A正好沿
壁相对车匀速下滑,求:物块和竖直壁间动摩
F
θ
练习1:一木箱质量为m=10Kg,与水平地面间的动
摩擦因数为μ =0.2,现用斜向右下方F=100N的力推木 箱,使木箱在水平面上做匀加速运动。F与水平方向
成θ =37O角,求经过t=5秒时木箱的速度。
解:木箱受力如图:将F正交分解,则:
FN
F1= F cosθ
①
F2= F sinθ
②
竖直方向: FN -(F2 +mg)=0③
水平方向: F1 –Ff =ma
④
Ff
θ
F1
F2
F
mg
Ff=μFN
⑤ v =at
⑥
由①②③④⑤ ⑥得 v = F cos - (mg + F sin ) t
m
代入数据可得: v =24m/s
应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (已知受力求运动)
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2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决
问题(一)同步训练
第I 卷(选择题)
一、单选题
1.在粗糙的水平面上,一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动,经过时间t 后,速度为v ,如果要使物体的速度增加到2v ,可采用的方法是( )
A .将物体的质量减为原来的一半,其它条件不变
B .将水平拉力增为2F ,其它条件不变
C .将动摩擦因数减为原来的一半,其它条件不变
D .将物体质量、水平恒力和作用时间都同时增加到原来的两倍
2.如图所示,在光滑的斜面上放一个质量为m 的盒子A ,A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连,B 盒内放着一个质量也为m 的物体.如果把这个物体改放在A 盒内,则系统的加速度恰好等值反向,则B 盒的质量为(不计一切摩擦)( )
A .2m
B .4m
C .23m
D .3
m 3.有一物体以初速度v 0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑,如果物体与斜面间的动摩擦因μ<tan θ,那么能正确表示物体速度v 随时间t 的变化关系的图线是下图中的 ( )
A .
B .
C .
D . 4.交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑
动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g =10m/s 2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A .速度为7.5m/s,超速
B .速度为15m/s,不超速
C .速度为15m/s,超速
D .速度为7.5m/s,不超速
5.冬季已经来临,某同学想起了去年冬天在冰面上推石子的游戏,他在冰面旁边很安全的A 点,想将石块沿AB 直线推至水平冰面上的B 点,第一次以某一速度推出后,石块只向前运动了AB 距离的四分之一。
取回石块,该同学再次沿同一方向推石块,石块恰好停在B 点,则石块第二次被推出时的速度大小应为第一次的( )
A .12
B .1.5倍
C .2倍
D .4倍
6.如图所示,将一个小球以初速度1v 从地面竖直上抛,上升到最高点后又落回,落回抛出点时的速度大小为2v 。
规定竖直向上为正方向,由于空气阻力的影响,小球全过程的v -t 图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A .上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动
B .下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动
C .1t 时刻加速度等于重力加速度g
D .时刻1t 和2t 的大小关系为21<2t t
7.质量为1 kg 的物体只在力F 的作用下运动,力F 随时间变化的图像如图所示,在t =1 s 时,物体的速度为零,则物体运动的v-t 图像、a - t 图像正确的是( )
A.B.C.D.
8.如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在桌面上一起以一定的初速度滑行一段距离L1后停止。
今拿走砝码,而持续加一个竖直向下的恒力F(F=mg),其他条件不变,木盒滑行一段距离L2后停止。
则()
A.L1=L2 B.L1<L2 C.L1>L2D.L1<L2和L1>L2均有可能
9.在建筑工地上需要将一些材料由高处送到低处,为此工人设计了下图的简易滑轨:两根圆柱体木杆AB 和CD相互平行,斜靠在竖直墙上,把一摞瓦放在两杆正中间,瓦将沿滑轨滑到低处。
在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能会摔碎。
为了减小到底端时的速度,下列措施可行的是()
A.增加每次运瓦的数量B.减少轨道与水平面的夹角
C.增大两杆之间的距离D.减小两杆之间的距离
10.某物体质量为1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度—时间图象如图所示,根据图象可知()
A .物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B .物体在第3s 内所受的拉力大于1N
C .在0~3s 内,物体所受的拉力方向可能与摩擦力方向相同
D .物体在第2s 内所受的拉力为零 11.物体A 、B 分别静止在倾角为θ1、θ2的光滑斜面上,它们的质量分别为m A 、m B ,用沿斜面方向向上的拉力F 拉物体A 、B ,所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图中A 、B 所示,则( )
A .θ1>θ2 m A >m
B B .θ1>θ2 m A <m B
C .θ1<θ2 m A >m B
D .θ1<θ2 m A <m B
12.为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,如图所示的四种情况中最符合要求的是(sin 22sin cos θθθ= )( )
A .
B .
C .
D .
第II 卷(非选择题)
二、填空题
13.用2N 的水平力拉一个静止在水平面上的物体,可使它获得1m/s 2的加速度;若用3N 的水平力拉这个静止物体,可使它获得2m/s 2的加速度。
则物体受到的滑动摩擦力的大小是________N 。
14.一个质量为m 的人,站在电梯内随电梯在竖直方向上运动,重力加速度为g 。
当电梯匀速上升时,人
对电梯底板的压力F_______(填“大于”“小于”或“等于”)mg ;当电梯减速下降时,人处于__________状态,
当电梯减速上升时,人又处于__________(填“超重”或“失重”)状态。
完全失重产生条件:
_____________________。
15.游乐场上的升降机可在竖直方向做变速运动让人体验超失重的感觉,某同学在升降机中把一物体挂在力传感器上,通过传感器显示上升过程拉力随时间的变化情况。
升降机从静止加速上升,再匀速运动一段时间,最后减速到停止运动,如图所示为传感器在屏幕上显示的拉力F随时间t的变化图线,则该升降机向上加速过程经历了______s,升降机的最大加速度是______2
m s)。
/
/
m s(g取102
16.如图所示,固定在电梯顶部的弹簧测力计下端挂着G=1N的钩码(g=10m/s2),电梯运行时人观察到测力计的示数F=1.5N,这种对悬挂物的拉力大于重力的现象是______ (填“超重”或“失重)现象;此时钩码⁄,加速度方向向______ (填“上”或“下”)
的加速度大小为______ m s2
三、解答题
17.如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m。
试求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)若4s末撤去拉力,则物体继续前进的最大位移。
18.如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止(人与雪橇在B点无能量损失)。
人与雪橇的总质量为70kg。
设雪橇与AB、BC接触面间的动摩擦因数处处相同,忽略空气阻力,表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
(1)求动摩擦因数μ;
(2)求斜面的倾角θ。
19.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当速度达到50m/s,开降落伞,伞张开
g=求:
后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s ,()2m10s
(1)运动员做自由落体运动的时间;
(2)运动员自由下落的高度;
(3)运动员做匀减速运动的时间.
参考答案
1.D2.B3.A4.B5.C6.D7.B8.C9.C10.B11.B12.C
13.1N 14.等于超重失重a=g15.6s8m/s216.超重;5- 上17.(1)0.4;(2)2.88m 18.(1)0.2;(2)37° 19.(1)5s(2)125m(3)9s。