高中物理 第4章 第6节 用牛顿运动定律解决问题精品课件(一) 新人教必修1

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(1)整体法：若连接物具有相同的加速度，可 以把连接体看成一个整体作为研究对象，在 进行受力分析时，要注意区分内力和外 力．采用整体法时只分析外力，不分析内 力． (2)隔离法：把研究的物体从周围物体中隔离 出来，单独进行分析，从而求解物体之间的 相互作用力．
特别提醒：(1)处理连接体问题时，不能将整 体法和隔离法对立起来．往往整体法和隔离法 要相互配合使用．如求两物体之间的相互作用 力时，可先用整体法求a，再隔离其中一物体， 求相互作用力． (2)用整体法求解问题时，各物体的加速度的 大小和方向均应相同，如加速度大小相同而方 向不同时，要用隔离法求解．
物体加速度相同，方向均水平向左．对于物 块m，受两个力作用，其合力水平向左．先 选取物块m为研究对象，求出它的加速度， 它的加速度就是整体加速度，再根据F＝(M ＋m)a求出推力F.
图4－6－4 先选择物块为研究对象，受两个力：重力 mg、支持力FN，且两力合力方向水平，如 图4－6－4所示，由图可得：ma＝mgtanθ， a＝gtanθ；再选整体为研究对象，根据牛 顿第二定律F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanθ.
•2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
课
•3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
前
•4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。
自
•5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。
主
•6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 学
第六节 用牛顿运动定律解决问 题(一)
课标定位
学习目标：1.进一步学习分析物体的受力情况， 达到能结合物体的运动情况进行受力分析． 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． 重点难点：1.能结合物体的运动情况对物体的受 力情况进行分析． 2．用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问 题．
变式训练3 如图4－6－5所示，在光滑水平 地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无 相对滑动的加速度运动．小车质量为M，木块 质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间 的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受 到的摩擦力大小是( )
图4－6－5
•7、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。2022/1/302022/1/30January 30, 2022
案
•8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30
核
心
要
点
突
破
课 堂 互 动 讲 练
知 能 优 化 训 练
答案：8 m/s
类型二 已知运动情况求受力情况 例2 静止在水平面上的物体的质量为2 kg，在 水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到 4 m/s，此时将力撤去，又经6 s物体停下来，若 物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小． 【思路点拨】 4 m/s是两个过程的转折速度，灵 活运用运动学公式和牛顿第二定律求解．
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． 说明：(1)牛顿第二定律确定了运动和力的关 系，使我们能够把物体的运动情况或受力情况 联系起来． (2)在动力学的两类问题中，都涉及到加速度， 因此加速度在解决动力学问题中起到了关键作 用．
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)水平推力F的大小； (3)0～10 s内物体运动位移的大小． 解析：(1)由题分析可知，t＝6 s时撤去力F，之 后物体做匀减速直线运动，设加速度为a2 由v－t图象可知：a2＝2 m/s2，方向与运动方向 相反．①
由牛顿第二定律得：Ff＝ma2② 又因为Ff＝μmg③ 由①②③代入数据得：μ＝0.2
【方法总结】 解决此类问题的基本思路是： 根据物体的运动情况→确定加速度→确定合力 →确定物体的受力． 变式训练2 (2010年高考安徽卷)质量为2 kg的 物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运 动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如 图4－6－2所示．g取10 m/s2，求：
图4－6－2
第 六 节
用
课前自主学案
牛
顿 运
核心要点突破
动
定 律
课堂互动讲练
解
决 问
知能优化训练
题
()
一
课前自主学案
一、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___ 就 可 以 确 定 物 体 的 运 动 情 况． 二、从运动情况确定受力
【答案】 (M＋m)gtanθ 【方法总结】 (1)解答连接体问题时，应从实际 情况出发，恰当选用隔离法或整体法． (2)解题时可以先隔离后整体，也可以先整体后隔 离． (3)选用整体法时一定要注意整体中各个物体的运 动状态必须相同，选用隔离法一定要把该物体和 其他物体隔离开后分析该物体的受力情况．
(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式， 求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度， 以及运动轨迹等．
特别提醒：(1)正确的受力分析是解答本类题目 的关键． (2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往 往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作 用时，要正确应用正交分解法求加速度． (3)物体做直线运动时，合外力的方向一定在物 体运动方向的直线上．
【答案】 5 s
【方法总结】 对物体进行正确的受力分析是 解决问题的前提，要注意动态分析物体受力的 情况，随速度的变化，物体受力可能发生变化， 其运动性质也将随之改变． 变式训练1 例题中，若要求物体从左到右的 时间最短，传送带的速度至少为多少？
解析：物体从左到右一直加速运动，作用时 间最短． 由 v2＝2ax 得： v＝ 2ax＝ 2×2×16 m/s＝8 m/s.
三、连接体问题及处理方法 1．连接体及其特点 多个相互关联的物体连接(叠放，并排或由绳子、 细杆联系)在一起的物体组称为连接体．连接体 一般具有相同的运动情况(速度、加速度)． 2．处理连接体问题的常用方法
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•1、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。
第4章 牛顿运动定律
【精讲精析】 在物体相对于传送带向左运动时， 物体受到的合力等于摩擦力，该力产生了物体的 加速度，所以μmg＝ma，a＝μg＝0.2×10 m/s2＝ 2 m/s2. 物体做匀加速运动的时间为t1，由匀加速直线运 动规律得，
t1＝va＝42 s＝2 s. 物体做匀加速运动的位移为 x1，则有 x1＝12at21＝12 ×2×22 m＝4 m. 可知物体做匀速运动的位移 x2＝16 m－x1＝12 m， 做匀速运动的时间 t2＝xv2＝142 s＝3 s. 所以物体由左端运动到右端的时间 t＝t1＋t2＝5 s.
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 所需的力．
特别提醒：(1)由运动学规律求加速度，要 特别注意加速度的方向，从而确定合外力的 方向，不能将速度的方向和加速度的方向混 淆． (2)题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，再根据力的合成与分解求分力．
课堂互动讲练
类型一 已知受力情况求运动情况 例1 如图4－6－1所示，水平传送带长L＝16
m，始终以v＝4 m/s的速度运动，现将一个小 物体从传送带的左端由静止释放，已知物体与 传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，求 物体从左端运动到右端所需的时间．
图4－6－1
【思路点拨】 首先对物体进行受力分析，求出 合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后由 运动学公式求出时间．
类型三 连接体问题的求解 例3 如图4－6－3所示，质量为m的物块放在 倾角为θ的斜面上，斜面体的质量为M，斜面 与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面体施加一 个水平推力F，要使物块相对斜面静止，力F 应多大？
图4－6－3
【思路点拨】 先隔离受力个数较少的物块 m，求出一起运动的加速度，再取m、M为一 整体，由牛顿第二定律求出水平推力F. 【自主解答】 两物体无相对滑动，说明两
核心要点突破
一、由物体的受力情况确定运动情况 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．要注意画出物体所受到的
所有力，不能漏力或添力，分析受力的顺序一般 是先重力，再弹力，最后是摩擦力．
(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．
(2)力 F 作用过程，设加速度为 a1，由 v－t 图象 可知 a1＝1 m/s2，方向与运动方向相同 由牛顿第二定律得
F－ Ff＝m a1④ 由③④代入数据得
F＝6 N (3)由 v－t 图象的物理意义知物体在 0～10 s 内 位移为 x＝12×(2＋8)×6 m＋12×4×83)46 m