高中物理沪科版课件 必修一 第五章 研究力和运动的关系 5-4

运动情况 ——物体的速度、位移或运动时间．
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[再判断] (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)加速度是联系运动和力的桥梁．(√)
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[后思考] 1．为什么加速度可以把受力和运动联系起来？
知 识 点 一
知 识 点 三
5.4
知 识 点 二
牛顿运动定律的案例分析
学 业 分 层 测 评
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学 习 目 标 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． ( 重 点) 2.知道动力学的两类问题．理解加速度 是解决两类动力学问题的桥梁．(重点) 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．(难点)
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[后思考]Βιβλιοθήκη Baidu牛顿运动定律适用于宏观和低速运动的物体，这里的宏观和低速具体指的 是什么？
【提示】
宏观物体是指相对于原子、分子来说大的多的物体；低速指远
小于光速的速度．
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已 知 受 力 情 况 确 定 运 动 情 况
[先填空] 根据物体的受力情况求出物体受到的合外力 ，然后应用牛顿第二定律 F＝ ma 求出物体的 加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的
【提示】 因为在牛顿第二定律中有加速度与力的关系，而在运动学公式 中有加速度与运动参量的关系，所以加速度作为“桥梁” ，把物体的受力与运动 联系起来．
2．通常可以用哪些关系求解物体的加速度？
【提示】 一是由运动学公式求物体的加速度，二是通过对物体受力分析， 确定物体的合外力，再由牛顿第二定律求解物体的加速度．
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1．一个物体在水平恒力 F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的 水平面上运动， 经过时间 t， 速度变为 v， 如果要使物体的速度变为 2v， 下列方法正确的是 ( )
A．将水平恒力增加到 2F，其他条件不变 B．将物体质量减小一半，其他条件不变 C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D．将时间增加到原来的 2 倍，其他条件不变
知 识 脉 络
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牛 顿 第 二 定 律 的 适 用 范 围
[先填空] 1．牛顿第二定律只适用于 惯性(惯性、非惯性)参考系，即相对地面静止或
匀速直线运动的参考系．
2．牛顿第二定律只适用于宏观 (宏观、微观)物体、低速 (高速、低速，与光 速相比)运动的情况．
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[再判断] (1)相对于地球静止或做匀速直线运动的参考系才是惯性参考系．(√) (2)很大的物体如星球，才叫宏观物体．(×) (3)低速就是速度很小时才适用于牛顿运动定律．(×)
(1)绳断时物体的速度大小． (2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动 时间．(已知 sin 37° ＝0.60，cos 37° ＝0.80，取 g＝10 m/s2)
图 543
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【解析】 (1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力 F、斜面支持力 N、重力 mg 和摩擦力 f，设物体向上运动的加速度为 a1，根据牛顿第二定律有： F－mgsin θ－f＝ma1 又 f＝μN，N＝mgcos θ 解得：a1＝2.0 m/s2 t＝4.0 s 时物体的速度大小 v1＝a1t＝8.0 m/s.
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(2)绳断时物体距斜面底端的位移为 1 2 s1＝2a1t ＝16 m 绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为 a2，则 根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有： mgsin θ＋f＝ma2 解得 a2＝8.0 m/s2 物体匀减速运动的时间 v1 t2＝a ＝1.0 s 2
【答案】 AC
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3．如图 543 所示，在倾角 θ＝37° 的足够长的固定的斜面底端有一质量 m ＝1.0 kg 的物体．物体与斜面间动摩擦因数 μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止 沿斜面向上拉动．拉力 F＝10 N，方向平行斜面向上．经时间 t＝4.0 s 绳子突然 断了，求：
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[合作探讨] 探讨：玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，在欢乐的笑声中，培养了他们勇敢 的品质，如果滑梯的倾角为 θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩 擦因数为 μ，滑梯长度为 L，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？
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1 4图 5上一页 返回首页 下一页
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
图 542
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【解析】 若 A、B 间的最大静摩擦力大于 F，则 A、B 仍一起做匀速直线 运动，故 A 正确；若 A、B 间的最大静摩擦力小于 F，则 A 在拉力 F 的作用下 做匀加速直线运动，而 B 受到 A 的滑动摩擦力小于 B 与地面间的滑动摩擦力(由 题意可知此力大小与 F 相等)，故 B 保持静止，故 C 正确．
【提示】 后根据公式 v 间．
2
首先分析小孩的受力，利用牛顿定律求出其下滑的加速度，然 1 2 2 －v0＝2ax， x＝v0t＋ at 即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时 2
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[核心点击] 1．解题思路
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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．
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F 【解析】 由牛顿第二定律得 F－μmg＝ma，所以 a＝m－μg，对比 A、B、 C 三项，均不能满足要求，故选项 A、B、C 均错，由 v＝at 可得选项 D 对．
【答案】 D
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2．(多选)(2016· 杭州高一检测)在水平地面上，A、B 两物体叠放如图 542 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( ) 【导学号：69370252】