牛顿运动定律的案例分析人教版高一年级物理经典教辅PPT

(1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度;
(2)求物体在拉力作用下5 s末的速度大小;
(3)求物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小。
解析 (1)对物体受力分析如图所示,由图可得Fcos θ-μN=ma,Fsin θ+N=mg,
解得a=1.3 m/s2,方向水平向右。
(2)vt=at=1.3×5 m/s=6.5 m/s。
1 2
由 s=2a1t ,得加速度大小 a1=2 m/s2,
Fcos θ-mgsin θ-μ(Fsin θ+mgcos θ)=ma1,
76 3
代入数据得 F= 5 N。
3
76 3
答案 (1) 6 (2) 5 N
探究二
从物体的受力情况确定物体的运动
关键能力
1.从受力确定运动情况的基本思路
分析物体的受力情况,求出物体所受的合力,由牛顿第二定律求出物体的加
牛顿运动定律的案例分析人教版高一
年级物理经典教辅PPT
年
级：高一年级
学
科：物理（人教版）
学习目标
1.理解加速度是解决两类动
力学基本问题的桥梁。(物
理观念)
2.熟练掌握应用牛顿运动定
律解决动力学问题的思路和
方法。(科学思维)
思维导图
课前篇 自主预习
必备知识
一、从受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况,可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再通
后,物体将(
)
A.匀速运动
B.立即停止运动
C.产生加速度,做匀减速运动
D.不产生加速度,做匀减速运动
答案 C
课堂篇 探究学习
探究一
从运动情况确定受力
关键能力
1.从运动情况确定受力的基本思路
分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律
求出物体所受的合力;再分析物体的受力,求出物体受到的作用力。流程图
速度;再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况。流程
图如下:
已知物体受力情况
求得 a
求得 s、v0、vt、t
2.从受力确定运动情况的解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。
(2)根据力的合成与分解,求合力的大小和方向。
(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度。
滑到斜面底端,已知斜面倾角为θ,高为h,重力加速度为g,求:
(1)乘客下滑过程中的加速度;
(2)乘客与斜面之间的动摩擦因数。
解析 (1)乘客做初速度为零的匀加速直线运动,设斜面长为s,
ℎ
1 2
则 s=sin = 2at
2ℎ
解得 a= 2
sin
(2)对乘客进行受力分析,并沿斜面和垂直斜面方向正交分解,
要点笔记 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
情况和受力情况联系起来。
探究应用
例1(2021广东茂名高二期末)民航飞机配有紧急出口,打开紧急出口,狭长
气囊自动充气,形成连通出口与地面的固定斜面,乘客可沿斜面安全滑到地
面。某次紧急疏散演练中,质量为m的乘客无初速度地从斜面下滑,经时间t
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,可先求出合力的
大小、方向,再根据力的合成与分解求分力。
变式训练1一质量为m=2 kg 的滑块在倾角为θ=30°的足够长的固定斜面上
在无外力F的情况下以加速度a=2.5 m/s2匀加速下滑。若用一水平向右的
答案 √
)
)
)
(4)同一物体所受合力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。(
)
答案 √
(5)物体初速度的方向与合力的方向相同,物体做加速运动;物体初速度的
方向与合力的方向相反,物体做减速运动。(
)
答案 √
(6)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。(
答案 √
)
2.物体受恒定的水平拉力F作用,恰能沿水平面匀速运动,当撤去这个拉力
(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学物理量——任意
时刻的位移和速度,以及运动时间等。
探究应用
例2如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平地面间的
动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小为8 N、与水平方向成θ=37°角
斜向上的拉力F,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。
过运动学公式确定物体的运动情况。
二、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,结合受力分
析再根据牛顿第二定律求出力。
自我检测
1.正误辨析
(1)物体所受合力方向就是加速度方向,也就是其运动方向。(
答案 ×
(2)同一个物体,其所受合力越大,速度越大。(
答案 ×
(3)加速度是联系运动和力的桥梁。(
1 2 1
(3)s= at = ×1.3×52 m=16.25 m。
2
2
答案 (1)见解析图
(2)6.5 m/s
(3)16.25 m
1.3 m/s2,方向水平向右
规律方法 应用牛顿第二定律解题时求解合力的方法
(1)合成法:物体只受两个力的作用产生加速度时,合力的方向就是加速度
的方向,解题时要求准确作出力的平行四边形,然后运用几何知识求解合力
有N=mgcos θ,F合=mgsin θ-μmgcos θ
由牛顿第二定律得F合=ma
2ℎ
解得 μ=tan θ- 2
sincos
2ℎ
答案 (1) 2
sin
2ℎ
(2)tan θ- 2
sincos
规律方法 由运动情况确定受力应注意的两点问题
(1)由运动学公式求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合力的方
恒力F作用于滑块,如图所示,使滑块由静止开始向上匀加速运动,在0~2 s时
间内滑块沿斜面运动的位移s=4 m,g取10 m/s2。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小。
解析 (1)根据牛顿第二定律可得
3
mgsin θ-μmgcos θ=ma,代入数据解得 μ= 。
6
(2)滑块沿斜面向上做匀加速直线运动,
如下:
已知物体运动情况
求a
确定物体受力
2.从运动情况确定受力的解题步骤
(1)确定研究对象,对物体进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示
意图。
(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,求出物体所受的合力。
(4)选择合适的力的合成与分解的方法,由合力和已知力求出待求的力。
F合。反之,若知道加速度方向就知道合力方向。
(2)正交分解法:当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,通常用正