高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题(一)课件 新人教版必修1(2)

提示：由题意知物体所受阻力为 F，撤去拉力后，物体的合力等于阻力，此后产生加速度，且加速度 方向与速度方向相反，故撤去拉力后，物体做匀减速直线运动。故(1)错误，(2)错误，(3)正确。
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 就可以确定物体所受的力。
求出物体的 加速度 ，再根据 牛顿第二定律
解得：t＝
2h gsinθsinθ－μcosθ
由 v＝v0＋at 得：
v＝at＝
2ghsinθ－μcosθ sinθ
[答案]
2h gsθ sinθ
1．解题思路
考点二 从运动情况确定受力 [重难突破]
2．解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象运动过程分析，并画出运动草图。 (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)对研究对象进行受力分析，并画出受力图，根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。
(1)如何求加速度？ 提示：根据运动学公式求。 (2)物体受哪些力的作用？ 提示：受重力、支持力、阻力。 (3)如何表示滑雪者所受合外力？
提示：F 合＝－Ff－mgsinθ
[规范解答] 建立坐标系，以 v0 方向为 x 轴的正方向，并将重力进行分解，G1＝Gsin30°，G2＝Gcos30°。 人受力如图所示：
(2)如何求加速度？ 提示：根据牛顿第二定律 a＝mF。 (3)如何求时间和速度？ 提示：根据运动学公式。
[规范解答] 物体受力如图所示，
由牛顿第二定律得：mgsinθ＝ma 解得：a＝gsinθ
由 x＝v0t＋12at2 得：
sihnθ＝12gsinθ·t2 解得：t＝si1nθ
2h g
由 v＝v0＋at 得：v＝at＝gsinθ·si1nθ 2gh＝ 2gh。
02课堂合作探究
1．解题思路
考点一 从受力确定运动情况 [重难突破]
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。
(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。 (2)已知量的单位应都统一成国际单位制中的单位。
[典题探究] 例 1 如图所示，一固定不动的光滑斜面，倾角为 θ，高为 h。一质量为 m 的物体从斜面的顶端由静止 开始滑下，求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时速度的大小。
(1)物体下滑过程中受到的合外力如何表示？ 提示：F 合＝mgsinθ。
第四章 牛顿运动定律
人教版·必修1
第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)
[目标定位]
1.进一步学习物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2.知道动力学的两类问题：从受力情况确定运动情况和从运动情况确定受力情况。理解加速度是解决 两类动力学问题的桥梁。 3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。
[完美答案]
1 sinθ
2h g
2gh
应用牛顿第二定律解题时求合力的方法 (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合力 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，通常用正交分解法解答，一般把力正 交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量。即沿加速度方向；Fx＝ma，垂直于加速度方向：Fy ＝0。
01课前自主学习
一、从受力确定运动情况 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和 受力情况 联系起来。 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 运动学规律 确定物体的运动情况。 判一判 物体受恒定的水平拉力 F 作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将 (1)匀速运动。( ) (2)立即停止运动。( ) (3)产生加速度，做匀减速运动。( )
【变式训练】 斜面高 h，倾角为 θ，若物体与斜面之间的动摩擦因数为 μ，求物体由静止从顶端滑到
底端所用的时间及滑到底端时速度的大小。 [解析] 物体受力如图所示，由牛顿第二定律得：
mgsinθ－μmgcosθ＝ma
解得：a＝gsinθ－μgcosθ
由 x＝v0t＋12at2 得：
sihnθ＝12(gsinθ－μgcosθ)t2
(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。
[典题探究] 例 2 一位滑雪者如果以 v0＝20 m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为 30°的山坡，从冲坡开始计时，至 3.8 s 末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的总质量为 m＝80 kg，求滑雪者受到的阻力是多大。(g 取 10 m/s2)
解析过程如下所示：
[完美答案] 20.8 N
【变式训练】 一质量为 2 kg 的物体静止在水平地面上，在水平恒力 F 的推动下开始运动，4 s 末物 体的速度达到 4 m/s，此时将 F 撤去，又经 8 s 物体停下来，如果物体与地面间的动摩擦因数不变，求力 F 的大小。
[解析] 物体的整个运动过程分为两段，前 4 s 内物体做匀加速运动，后 8 s 内物体做匀减速运动。 前 4 s 内物体的加速度为 a1＝v－t1 0＝44 m/s2＝1 m/s2 设摩擦力为 f，由牛顿第二定律得 F－f＝ma1① 后 8 s 内物体的加速度为 a2＝0－t2 v＝－84 m/s2＝－0.5 m/s2 物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得－f＝ma2 ② 由①②两式可求得水平恒力 F 的大小为 F＝m(a1－a2)＝2×(1＋0.5) N＝3 N。