新人教版高中物理必修一：4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》ppt课件

物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
由 x＝v0t＋12at2 得
h sin
θ＝12gsin
θ·t2
解得 t＝sin1 θ
2h g
由
v＝v0＋at
得
v＝at＝gsin
1 θ·sin
θ
答案：
1 sin θ
2h g
2gh
2gh＝ 2gh
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
解析： 取机车初速度的方向为正方向，则 v1＝54 km/h＝15 m/s 加速阶段： 由 v21－0＝2a1x1 得 a1＝2vx211＝2×152225 m/s2＝0.5 m/s2
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
由牛顿第二定律得 F＋Ff＝ma1① 减速阶段： 由 0－v21＝2a2x2 得 a2＝－2vx122＝－2×151225 m/s2＝－0.9 m/s2 由牛顿第二定律得 Ff＝ma2② 联立①②式并代入数据解得 F＝1.4×105 N 答案： 1.4×105 N
思路图解：
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 物体受到四个力的作用，如图所示，建立直角坐标 系并分解力 F.根据牛顿第二定律，x、y 两个方向分别列方程
Fcos θ－Ff＝ma①
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
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.
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
1－1：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．
解析： 物体受力如图所示， 由牛顿第二定律得 mgsin θ＝ma 解得 a＝gsin θ
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
质量是 2.75 t 的载重汽车，在 2 900 N 的牵引力作 用下，由静止开上一个山坡，沿山坡每前进 1 m，升高 0.05 m， 汽车前进 100 m 时，速度达到 36 km/h，求汽车在前进中所受 的阻力．(g 取 10 m/s2)
A．a 球最先到达 M 点 B．b 球最先到达 M 点 C．c 球最先到达 M 点
D．c、a、b 三球依次先后到达 M 点
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 设圆轨道半径为 R，据“等时圆”模型结论有 ta ＝ 4gR＝2 Rg；B 点在圆外，tb＞ta，c 球做自由落体运动， 则 tc＝ 2gR.所以，有 tc＜ta＜tb.C、D 正确．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落的速度增大 而增大，则雨滴所受合外力随雨滴下落的速度增大而减小，雨 滴的加速度规律也是如此，v－t 图象中切线斜率表示加速度， 故 C 项对．
答案： C
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
2．用 30 N 的水平外力 F，拉一静止在光滑的水平面上质 量为 20 kg 的物体，力 F 作用 3 s 后消失，则第 5 s 末物体的速 度和加速度分别是( )
A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 C．v＝4.5 m/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0 答案： C
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
要点探究区
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
由物体的受力确定运动情况 1．解题思路
达标检测区
课时作业（十七）
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分析， 并画出物体的受力分析图．
思路图解：
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 根据汽车的位移和速度利用 v2－v20＝2ax 求出加 速度，再根据牛顿第二定律求出汽车所受的阻力．
设斜面倾角为 θ，汽车受力情况如图所示，则
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
由物体的运动情况分析受力情况 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和运动分析， 并画出物体的受力分析图和运动过程图．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
(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)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所求的未知 力．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
6.用牛顿运动定律解决问题(一)
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区课时作业（十七）Fra bibliotek知识自学区
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
从受力确定运动情况 1．牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律确定了_加__速__度__和__力___的关系，使我们能够把 物体的_运__动__和__物__体__的__受__力___联系起来． 2．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__公___式__ 就 可 以 确 定 物 体 的 运 动 情 况．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 牵引力减小 2 000 N 后，物体所受合力为 2 000 N， 由 F＝ma，得 2 000＝1 000a，a＝2 m/s2，汽车需 t＝va＝120 s ＝5 s 停下来，故 6 s 内汽车前进的路程 x＝2va2＝21×002 m＝25 m， C 正确．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
2－1：质量为 100 t 的机车从停车场出发做匀 变速直线运动，经 225 m 后速度达到 54 km/h.此时司机关闭发 动机，让机车进站，机车又行驶 125 m 才停在站上．设运行过 程中阻力不变，求关闭发动机前机车所受牵引力的大小．
由①②③联立解得 t＝2
R g
答案： D
即小滑环下滑的时间与细杆的倾斜程度无关，即 t1＝t2＝t3
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
3－1：如图所示，位于竖直平面内的固定光滑 圆轨道与水平轨道面相切于 M 点，与竖直墙相切于 A 点，竖 直墙上另一点 B 与 M 的连线和水平面的夹角为 60°，C 是圆轨 道的圆心．已知在同一时刻，a、b 两球分别由 A、B 两点从静 止开始沿光滑倾斜直轨道运动到 M 点；c 球由 C 点自由下落到 M 点．则( )
课时作业（十七）
sin θ＝0.105＝0.05 cos θ＝ 1－10.052＝0.998 7 设汽车的加速度为 a，则由 v2－v20＝2ax 得 a＝v22－xv02＝21×02－1000 m/s2＝0.5 m/s2 根据牛顿第二定律得，在沿斜面方向上：F－mgsin θ－F′ ＝ma 则有 F′＝F－mgsin θ－ma＝150 N 答案： 150 N
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
如图所示，质量 m＝2 kg 的物 体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动 摩擦力大小等于它们之间弹力的 1/4.现对物 体施加一个大小 F＝8 N，与水平方向夹角 θ ＝37°的斜向上的拉力．求物体在拉力作用下 5 s 内通过的位 移．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s2)
答案： CD
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
达标检测区
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
1．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力 随雨滴下落速度的增大而增大，下列图象中能正确反映雨滴下 落运动情况的是( )
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
“等时圆”模型 (1)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过圆周最 低点的光滑弦由静止下滑，到达圆周最低点的时间 均相等，且为 t＝2 Rg(由 2Rcos θ＝12at2 及 mgcos θ ＝ma 解得，如图甲所示)．
物理 必修1
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
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． 【思一思·判一判】 (1)物体初速度的方向与合外力的方向相同，物体做加速运 动．( ) (2)物体初速度的方向与合外力的方向相反，物体做减速运 动．( ) 答案： (1)√ (2)√
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
解析： 小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑
的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设运动轨
迹与竖直方向的夹角为 θ，由牛顿第二定律知 mgcos θ＝ma①
设圆心为 O，半径为 R，由几何关系得，滑环由开始运动
至 d 点的位移 x＝2Rcos θ②
由运动学公式得 x＝12at2③
答案： C
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
4．一光滑斜劈，在力 F 推动下向左做匀加速直线运动， 且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止，如图所示，则木 块所受合力的方向为( )
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
(2)物体沿着位于同一竖直圆上的所有过顶点 的光滑弦由静止下滑，到达圆周低端的时间相 等，且为 t＝2 Rg(如图乙所示)．
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内 3
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
(2)根据力的合成与分解的方法，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，求出物体的加速度． (4)结合给定的物体运动的初始条件，合理地选择运动学公 式，求出描述物体运动情况的运动参量．
物理 必修1
根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环
(图中未画出)，3 个滑环分别从 a、b、c 处释放
(初速度为零)，用 t1、t2、t3 依次表示各滑环达 到 d 点所用的时间，则( )
A．t1＜t2＜t3 C．t3＞t1＞t2
B．t1＞t2＞t3 D．t1＝t2＝t3
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
Fsin θ＋FN－G＝0② FN 为水平面对物体的支持力，即物体与水平面之间的弹 力，故摩擦力 Ff＝μFN③ 由①②③得 a＝1.3 m/s2 由运动学公式得 5 s 内物体的位移 x＝12at2＝12×1.3×52 m＝16.25 m 答案： 16.25 m
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
物理 必修1
第四章 牛顿运动定律
知识自学区
要点探究区
达标检测区
课时作业（十七）
3．质量为 1 t 的汽车在平直公路上以 10 m/s 的速度匀速行
驶．阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小 2 000 N，
那么从该时刻起经过 6 s，汽车行驶的路程是( )
A．50 m
B．42 m
C．25 m
D．24 m