牛顿运动定律的应用一【精选】

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牛顿运动定律的应用一

牛顿运动定律的应用一

能力再提升: 一个静止在光滑水平面上的物体,质量为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱkg, 受水平拉力F=6N的作用从静止开始运动,求物 体2s末的速度及2s内的位移. 1.如果物体所受外力如下图,水平面光滑,其他 条件不变,结果会如何呢?
能力再次提升: 一个静止在光滑水平面上的物体,质量为2kg, 受水平拉力F=6N的作用从静止开始运动,求物 体2s末的速度及2s内的位移. 2.如果物体所受外力如下图,水平面不光滑,物 体与平面间的动摩擦因数μ=0.2,其他条件不 变,结果会如何呢?
一静止在水平地面上的物体,质量是2kg, 在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右 运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求 物体在4s末的速度和4s内发生的位移。 已知受力情况 解:F合=F-Ff = 6.4-4.2 N=2.2 N 求运动情况 由 F合 =m a 得 F
F合 a= m =
N
2.2 2 2 m/s =1.1 m/s 2
学习方法小结
应用牛顿运动定律解题的基本思路:
1、明确研究对象,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,选择运动学公 式,求出所需的物理量。
课 本 例 题 1
t
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
解题思路: 力的合成与分解 确定研究对象
受力情况
特别提示:
运动学公式
合力F
a
运动情况
F= m a
1、在分析研究对象的受力情况时,请画出研究对 象的受力示意图。 2、在分析研究对象的运动情况时,请画出研究对 象的运动过程简图。 3、在用牛顿运动定律解题时,速度、加速度、位移 和力的正负号极易出错,解题时,一定要注意正方向 的规定

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用(精选6篇)牛顿运动定律的应用篇1教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇2教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇3教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇4教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇5教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇6教学目标1、知识目标:(1)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,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法.(若学生情况允许,可再提高观点讲)3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.。

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是物理学中最基础和重要的定律之一,被广泛应用在解释和预测物体运动的过程中。

本文将探讨牛顿运动定律的三个部分并举例说明其在实际生活中的应用。

第一定律:惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止或者匀速直线运动的状态。

这意味着物体的速度不会改变,或者说物体的加速度为零。

这一定律可以用于解释许多日常生活中的现象。

例如,当我们开车行驶时,我们感觉到向前的惯性力。

当我们突然踩下刹车时,车辆会急停,但是我们身体却会继续向前移动,正是因为我们的身体有惯性。

同样的原理也适用于乘坐公交车时的情况,当公交车急刹车时,乘客也会向前倾斜,这是因为他们的身体也具有惯性。

第二定律:力的等于质量乘以加速度牛顿第二定律指出力的大小等于物体的质量乘以加速度。

这个定律描述了物体在外力作用下产生加速度的关系,并进一步说明了力与速度、质量之间的关系。

这个定律可以用数学公式表示为F=ma,其中F代表物体所受的力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。

在日常生活中,这一定律也有多种应用。

比如,当我们骑自行车时,如果我们用更大的力踩踏脚蹬,自行车的加速度将会增加,我们将会更快地达到目的地。

相反,如果我们用较小的力踩踏脚蹬,自行车的加速度将会减小,我们将会慢慢行驶。

第三定律:作用力与反作用力牛顿第三定律表明,作用在一个物体上的力将会有一个相等大小但是方向相反的反作用力作用在另一个物体上。

这一定律也被称为作用与反作用定律。

这个定律可以用一个著名的例子来说明:当我们站在地面上时,我们感觉到我们的体重,但是实际上,地面也会对我们产生同等大小但是方向相反的力,这就是重力。

在工程领域中,牛顿第三定律也有着广泛的应用。

例如,当我们乘坐火箭时,火箭引擎会喷出高速燃料气体以产生向上的作用力,同时也会有一个反作用力作用在火箭上。

正是这个反作用力推动火箭向上升空。

总结牛顿运动定律是物理学中的基石,对于解释和预测物体运动的规律非常重要。

牛顿运动三大定律的应用

牛顿运动三大定律的应用

牛顿运动定律应用(一)瞬时问题与动态分析 超重与失重要点精析要点一 瞬时问题1.如图所示,物体甲、乙质量均为m,弹簧和悬线的质量可忽略不计. 当悬线被烧断的瞬间,甲、乙的加速度数值应为 ( )A.甲是0,乙是gB.甲是g,乙是gC.甲是0,乙是0D.甲是2g ,乙是g答案 B要点二 动态分析2.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O 点,另一端连接小物体,弹簧自由伸长到B 点,让小 物体m 把弹簧压缩到A 点,然后释放,小物体能运动到C 点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是( )A.物体从A 到B 速度越来越大,从B 到C 速度越来越小B.物体从A 到B 速度越来越小,从B 到C 加速度不变C.物体从A 到B 先加速后减速,从B 到C 一直减速运动D.物体在B 点受合外力为零 答案 C要点三 超重与失重3.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是( )A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D.“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇宙员处于完全失重状态 答案 D题型探究题型1 瞬时问题【例1】如图如图(a)所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态.(1)现将图(a)中L线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.2(2)若将图(a)中的细线L改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图(b)所示,求剪断1L瞬间物体的加速度.2答案 (1)gsinθ (2)gtanθ题型2 程序法分板牙动态问题【例2】一个小球(小球的密度小于水的密度)从较高的位置落下来,落入足够深的水池中,在小球从静止下落,直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是 ( )答案 A题型3 超重与失重观点解题【例3】如图所示,在台秤的托盘上,放着一个支架,支架上挂着一个电磁铁A,电磁铁的正下方有一铁块B,电磁铁不通电时,台秤的示数为G.当接通电路,在铁块被电磁铁吸起的过程中,台秤的示数将( )A.不变B.变大C.变小D.忽大忽小答案 B题型4 运动建模【例4】一科研火箭从某一无大气层的行星的一个极竖直向上发射,由火箭传来的无线电信息表明:从火箭发射时的一段时间t内(火箭喷气过程),火箭上所有物体对支持物的压力或对其悬挂装置的拉力是火箭发射前的1.8倍,除此之外,在落回行星表面前的所有时间内,火箭里的物体处于失重状态,问从火箭发射到落回行星表面经过多长时间?(行星引力大小随距行星表面高度的变化可忽略不计)答案 3t跟踪训练1.如图所示,物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回.若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )A.P的加速度大小不断变化,方向也不断变化B.P的加速度大小不断变化,但方向只改变一次C.P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小D.有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大答案 C2.某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.(表内时间不表示先后顺序)若已知t 0时刻电梯静止,则下列说法错误的是( )A.t 1和t 2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化B.t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反C.t 1和t 2时刻电梯的加速度大小相等,运动方向不一定相反D.t 3时刻电梯可能向上运动 答案 A3.(2009·贵阳模拟)细绳拴一个质量为m 的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球 与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示.(已知cos 53°=0.6, sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )A.小球静止时弹簧的弹力大小为53mg B.小球静止时细绳的拉力大小为53mgC.细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD.细线烧断瞬间小球的加速度立即为53g答案 D4.如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端 悬空.为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆顶部装有一拉力传感器,可显 示杆顶端所受拉力的大小.现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始 滑下,5 s 末滑到杆底时速度恰好为零.以学生开始下滑时刻为计时起点, 传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g 取10 m/s 2.求: (1)该学生下滑过程中的最大速率.(2)滑杆的长度.答案 (1)2.4 m/s (2)6.0 m。

牛顿运动定律的综合应用

牛顿运动定律的综合应用

3.解题方法 整体法、隔离法. 4.解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度. (2)对滑块和滑板进行运动情况分析,找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移.
[典例 1] 长为 L=1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上,
3.图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线,要 求分析物体的运动情况. (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线, 要求分析物体的受力情况. (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析.
4.解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 意义. (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确 “图象与公式”、“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问 题作出准确判断.
可行的办法是( BD )
A.增大 A 物的质量 B.增大 B 物的质量 C.增大倾角θ D.增大拉力 F
2. 如图所示,质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上,光滑槽内有一质量为 m 的小铁球,现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角,则下列说法正确的是( C )
A.小铁球受到的合外力方向水平向左 B.凹槽对小铁球的支持力为smingα C.系统的加速度为 a=gtan α D.推力 F=Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1.常见的图象有
v-t 图象,a-t 图象,F-t 图象,F-a 图象等.
2.图象间的联系
加速度是联系 v-t 图象与 F-t 图象的桥梁.
练习: 1.(多选)如图(a),一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运

牛顿运动定律及其应用

牛顿运动定律及其应用
aM
maM
N
其中 m aM 就是惯性力. 而 mg 和 N 是真实力.
物体相对于斜面有沿斜面方向的加速度 a '
分析物体受力
当m 滑下时,M 加速度方向如图
解:以斜面为参考系(非惯性系)
mg
沿斜面方向:
mgsin+maMcos=ma'
垂直于斜面方向:
N-mgcos+maMsin=0
(1) 弹簧的弹力
(3) 张力 T,内部的弹力
(2) 静摩擦力
(1) 滑动摩擦力
四、摩擦力 (the force of friction)
垂直于接触面指向对方
四种基本相互作用:
1. 引力相互作用
2. 电磁相互作用
3. 强相互作用
4. 弱相互作用
相对强弱: 强相互作用的强度 = 1,电磁相互作用 ≈ 10-2,弱相互作用≈ 10 -5,引力相互作用≈ 10-38。
1.2 牛顿运动定律及其应用
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1.2.1 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律(惯性定律)
任何物体如果没有力作用在它上面,都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。 定义了惯性参考系 定义了物体的惯性和力 惯性系---在该参照系中观察,一个不受力作用的物 体将保持静止或匀速直线运动状态不变. 惯性---物体本身要保持运动状态不变的性质. 力---迫使一个物体运动状态改变的一种作用. (Newtons laws of motion)
解:建坐标
以整个绳子为研究对象,分析受力, 设任意时刻,绳给地面的压力为 N
O
y
l
y
例2: 有阻力的抛体问题 .
己知: 质量为m的炮弹,以初速度v0与水平方向成仰角射出. 若空气阻力与速度成正比, 即

人教版2019高中物理4.5牛顿运动定律的应用(共34张PPT)

人教版2019高中物理4.5牛顿运动定律的应用(共34张PPT)

=2ax
牛顿第二定律F合=ma,确定了运动和力的关系,使我们能够把物
体的运动情况与受力情况联系起来。
重力 弹力 摩擦力
F合=ma 桥梁
v=v0+at
两类动力学问题
1.两类动力学问题 第一类:已知受力情况求运动情况。 第二类:已知运动情况求受力情况。 2. 解题关键 (1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动分析; (2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁;速度是各物理过程间相 互联系的桥梁.
01
从受力确定运动情况
知识要点
已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下, 要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是: 先分析物体受力情况求合力, 据牛顿第二定律求加速度, 再用运动学公式求所求量(运动学量)。
【例题】:运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰 壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友, 可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 (1)运动员以3.4 m/s的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能 在冰面上滑行多远?g 取 10 m/s2。 (2)若运动员仍以3.4 m/s的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行10m后开始在 其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少 距离?
F 370
θmFf g 【解析】物体受力分析如图所示 由牛顿第二定律,可得:
Fcosθ-µFN=ma
FN
FN+Fsinθ=mg
4s末的速度 4s内的位移
典例分析
汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数,才能保证汽车 安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数,需要测试 刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时,突 然紧急刹车,车轮被抱死后在路面上滑动,直至停下来。量得车轮在公 路上摩擦的痕迹长度是17.2 m,则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少? 取 g=10 m/s2。

牛顿定律的综合应用

牛顿定律的综合应用

牛顿运动定律的综合应用1.超重和失重(1)视重当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重.(2)超重、失重和完全失重的比较2.整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时,可以把系统内的所有物体看成一个整体,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.(2)隔离法当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中隔离出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法.(3)外力和内力如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力.应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力;如果把某物体隔离出来作为研究对象,则内力将转换为隔离体的外力.[自我诊断]1.判断正误(1)超重就是物体的重力变大的现象.()(2)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于重力.()(3)加速上升的物体处于超重状态.()(4)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态.()(5)物体处于超重或失重状态,完全由物体加速度的方向决定,与速度方向无关.()(6)整体法和隔离法是指选取研究对象的方法.()(7)求解物体间的相互作用力应采用隔离法.()2.如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力3.(2017·安徽蚌埠模拟)如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做匀加速直线运动,这时弹簧长度为L1;若将A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速直线运动,此时弹簧长度为L2.若A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,则下列关系式正确的是( )A.L2=L1B.L2<L1C.L2>L1D.由于A、B质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系4.从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球到达最高点的时刻为t1,下落到抛出点的时刻为t2.若空气阻力的大小恒定,则在下图中能正确表示被抛出物体的速率v随时间t的变化关系的图线是( )考点一超重和失重问题1.不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变.2.在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失.3.尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重状态.1.(2017·福建莆田模拟)关于超重和失重现象,下列描述中正确的是( )A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D.“神舟”飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇航员处于完全失重状态2.(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( )A.t=2 s时最大 B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大 D.t=8.5 s时最小3.(2017·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于失重状态考点二连接体问题1.处理连接体问题常用的方法为整体法和隔离法.2.涉及隔离法与整体法的具体问题类型(1)涉及滑轮的问题若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法.例如,如图所示,绳跨过定滑轮连接的两物体虽然加速度大小相同,但方向不同,故采用隔离法.(2)水平面上的连接体问题①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体、后隔离的方法.②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度.(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析.3.解题思路(1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法.①处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力;②对于加速度大小相同,方向不同的连接体,应采用隔离法进行分析.(2)对整体或隔离体进行受力分析,应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度.(3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量.[典例1] 如图所示,物块A和B的质量分别为4m和m,开始A、B均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F=6mg作用下,动滑轮竖直向上加速运动.已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运动过程中,物块A和B的加速度分别为( )A.aA=g,aB=5g B.aA=aB=gC.aA=g,aB=3g D.aA=0,aB=2g1.(多选)如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的光滑斜面上,用始终平行于斜面向上的恒力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,为了增加轻线上的张力,可行的办法是( )A.增大A物的质量 B.增大B物的质量C.增大倾角θ D.增大拉力F2. 如图所示,质量为M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角,则下列说法正确的是( )A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.凹槽对小铁球的支持力为C.系统的加速度为a=gtan αD.推力F=Mgtan α考点三动力学中的图象问题1.常见的图象有v-t图象,a-t图象,F-t图象,F-a图象等.2.图象间的联系加速度是联系v-t图象与F-t图象的桥梁.3.图象的应用(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况.(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.(3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析.4.解答图象问题的策略(1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”、“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.1.(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度2.(2017·河南郑州第一次质量预测)甲、乙两球质量分别为m1、m2,从同一地点(足够高)同时由静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量).两球的v-t图象如图所示.落地前,经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2.则下列判断正确的是( )A.释放瞬间甲球加速度较大B.=C.甲球质量大于乙球质量D.t0时间内两球下落的高度相等3.(2017·广东佛山二模)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600 m,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如图所示.则下列相关说法正确的是( )A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5~55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=60 s时,电梯速度恰好为零考点四动力学中的临界、极值问题1.临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点.(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就对应临界状态.(3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点.(4)若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度.2.解决动力学临界、极值问题的常用方法极限分析法、假设分析法和数学极值法.考向1:极限分析法把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的.[典例2] 如图所示,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为FT1和FT2,已知下列四个关于FT1的表达式中有一个是正确的.请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( )A.FT1=B.FT1=C.FT1=D.FT1=考向2:假设分析法临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题.。

高一物理牛顿第一二三定律的应用

高一物理牛顿第一二三定律的应用

高一物理牛顿第一二三定律的应用牛顿第一、二、三定律是物理学中重要的基本定律,它们描述了物体运动的规律。

在高一物理学习中,我们学习了这些定律,并且学会了如何应用它们来解决实际问题。

本文将重点介绍牛顿第一、二、三定律在实际应用中的具体案例。

1. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律,也被称为惯性定律,它指出:一个物体如果受力平衡,则保持静止或匀速直线运动。

应用案例一:停车安全带的作用当我们坐在汽车上并急剧地踩刹车时,我们的身体会继续向前运动,这是由于惯性原理所导致的。

如果没有安全带来限制身体的运动,我们有可能因此而严重受伤,甚至导致死亡。

安全带的作用是将乘客与汽车连接在一起,以减缓身体向前运动的速度,从而减少可能发生的伤害。

应用案例二:扔出垂直向下的火柴当我们抓住一根火柴并将它扔出窗外时,它会以一个速度向下运动,并且在空气中受到阻力。

当火柴被抛出时,我们会以相同的速度向后移动,这是由于牛顿第一定律的应用。

火柴受到了重力和空气阻力的作用,而我们则因相同的力而向后移动。

2. 牛顿第二定律的应用牛顿第二定律公式为:力等于物体质量乘以加速度,即 F = ma。

应用案例一:加速度的计算如果我们知道一个物体所受的力和质量,我们可以利用牛顿第二定律来计算其加速度。

例如,当一个小轿车受到1000牛的向前的力时,如果知道它的质量为500千克,我们可以通过 F = ma 公式计算出其加速度为2米/秒²。

应用案例二:飞机的起飞和降落飞机的起飞和降落过程中,牛顿第二定律起着重要作用。

在起飞时,飞机引擎产生的推力必须大于重力,才能使飞机加速并起飞。

牛顿第二定律告诉我们,当一个物体受到力时,它会产生加速度。

同样地,在降落过程中,飞机需要减小速度,以便安全降落。

这也是牛顿第二定律的应用。

3. 牛顿第三定律的应用牛顿第三定律指出:对于两个物体之间的相互作用力,其大小相等、方向相反。

应用案例一:划船当我们划船时,我们用力将桨刺入水中,然后向后拉。

牛顿运动定律的10种典型案例

牛顿运动定律的10种典型案例

牛顿运动定律典型案例案例1: 牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。

在解题时,可以利用正交分解法进行求解。

例1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?案例2: 牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。

物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。

当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。

例2、如图2(a )所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态。

现将L 2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

(l )下面是某同学对该题的一种解法:分析与解:设L 1线上拉力为T 1,L 2线上拉力为T 2,重力为mg ,物体在三力作用下保持平衡,有T 1cos θ=mg , T 1sin θ=T 2, T 2=mgtan θ剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体即在T 2反方向获得加速度。

因为mg tan θ=ma ,所以加速度a =g tan θ,方向在T 2反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l )完全相同,即 a =g tan θ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

案例3: 牛顿第二定律的独立性当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。

牛顿运动定律在实际中的应用

牛顿运动定律在实际中的应用

牛顿第三定律在田 径运动中的应用: 运动员在跳跃或投 掷项目中,通过施
加相反方向的力 (例如在跳高时的 起跳和摆腿力量) 来增加垂直方向上 的加速度,从而跳 得更高或投得更远。
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牛顿运动定律在 田径运动中的综 合应用:在长距 离跑项目中,运 动员通过保持恒 定的速度和加速 度,以最少的能 量消耗完成比赛。
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牛顿第一定律:物 体在无外力作用下, 将保持静止或匀速 直线运动状态。
牛顿第二定律:物 体加速度的大小与 作用力成正比,与 物体的质量成反比。
牛顿第三定律:作 用力和反作用力大 小相等,方向相反, 作用在同一条直线 上。
动作捕捉技术:利用牛顿运动定律进行演员的动作捕捉,实现逼真的动画效果。
特效制作:利用牛顿运动定律模拟自然现象,如爆炸、烟雾等,增强电影的视觉 效果。
角色动画:通过牛顿运动定律对角色进行骨骼绑定和动画制作,使角色动作更加 自然流畅。
场景设计:利用牛顿运动定律进行场景的物理模拟,如重力、碰撞等,增强场景 的真实感。
添加标题
牛顿第一定律:游泳者在水中前进时,由于受到水的阻力,需要施加一个力来克服阻力, 使身体持续向前移动。
牛顿第二定律:游泳者在加速游动时,需要施加更大的力来克服阻力,使身体加速前进。
牛顿第三定律:游泳者在游动时,需要保持身体的平衡,以保持稳定的前进速度和方向。
牛顿万有引力定律:在水中保持浮力平衡,通过调整身体的姿态和呼吸来控制身体的位置 和深度。
牛顿运动定律在机械制造中的应用,如机器的设计、制造和优化。 机器的运转和控制系统,如自动化生产线和机器人,都基于牛顿运动定律。 机械制造中使用的各种工具和设备,如机床、刀具和夹具,都受到牛顿运动定律的支配。 机械制造中的质量控制和误差分析,也涉及到牛顿运动定律的应用。

牛顿第一定律知识应用

牛顿第一定律知识应用

牛顿第一定律
知识应用
1.牛顿第一定律说明了物体做匀速运动时不受力,因而可以将此当作结论,纠正一些不正确的认识,如“飞机在空中匀速飞行时,飞行速度大时飞机所受的力,大于飞行速度小时飞机所受的力”。

显然在匀速运动时物体不受力的作用,因而谈不上力的大小的比较。

2.惯性是物质的固有属性,因此处处体现出惯性。

例如随热气球一起匀速上升的物体,在自然脱离气球后,由于惯性会再上升一段距离,决不能把此时的物体看成是自由落体运动。

3.两个完全相同的物体,在同一水平面上分别沿直线滑动,则初速度较大的物体要比初速度小的物体滑行时间长。

据此,有的同学说:物体的运动速度越大,惯性越大”,这种说法对吗?为什么?
4.我国公安交通部门规定:从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带。

为什么要这样规定?请从物理学的角度定性地加以说明。

牛顿运动定律及应用

牛顿运动定律及应用

牛顿运动定律及应用牛顿运动定律是描述物体运动的重要定律,由于其普适性和准确性,被广泛应用于各个领域。

本文将分别介绍牛顿三大运动定律及其应用。

第一定律:惯性定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,它表明如果物体处于静止状态,将会继续保持静止;如果物体处于运动状态,将会一直保持匀速直线运动,除非受到外力的作用。

这意味着物体的状态不会自发地改变,需要外力才能改变其状态。

根据惯性定律,我们可以解释很多现象。

例如,当我们乘坐地铁突然停下时,我们会出现向前倾的情况,这是因为我们的身体具有惯性,继续保持了前进的状态。

同样地,当我们乘坐车辆转弯时,身体会向外侧倾斜,这是因为车辆的转弯力改变了我们的运动轨迹。

第二定律:运动定律牛顿第二定律是描述物体运动状态的定律。

它可以用数学公式表达为:F = ma,其中F表示物体所受合外力的大小,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。

该定律指出,物体的加速度与外力的大小和物体的质量成正比,与物体的质量有反比关系。

这一定律在实际生活中有着广泛的应用。

例如,我们常常使用这一定律来计算车辆的加速度。

汽车行驶时所受到的驱动力与车辆的质量成正比,与车辆的加速度成正比。

根据这一定律,我们可以调整驱动力的大小,以控制车辆的加速度,使其达到理想的速度。

第三定律:作用反作用定律牛顿第三定律,也被称为作用反作用定律,它指出对于任何一个物体而言,它所受到的力的作用和另一个物体所受到的力的作用大小相等,方向相反。

换句话说,相互作用的两个物体之间的力是相互的。

这一定律在日常生活中有很多应用。

例如,当我们划船时,我们用桨划水时向后推,水对桨的阻力向前推,使船向前运动。

同样地,当我们走路时,我们用脚对地面施加力,地面同样会对我们施加反作用力,推动我们前进。

这一定律也解释了火箭的推进原理,火箭喷出的燃料气体向后推,火箭本身则会向前运动。

综上所述,牛顿运动定律是物理学中重要的基本定律,它们描述了物体运动的规律。

通过牛顿三大运动定律的应用,我们可以更好地理解并解释许多自然现象和日常生活中的运动情况。

牛顿三大定律的应用举例

牛顿三大定律的应用举例

牛顿三大定律的应用举例牛顿第一运动定律(即惯性定律)定义:任何一个物体在不受任何外力或受到的力平衡时(Fnet=0),总保持匀速直线运动或静止状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。

表达式:∑Fi=0→dv/dt=0适用范围:牛顿第一定律只适bai用于惯性du参考系。

在质点不zhi受外力作用时dao,能够判断出质点4102静止或作匀速直线运动1653的参考系一定是惯性参考系,因此只有在惯性参考系中牛顿第一运动定律才适用。

牛顿第二运动定律定义:指物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。

表达式:F=ma牛顿第二定律的六个性质:①因果性:力是产生加速度的原因。

②同体性:F合、m、a对应于同一物体。

③矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。

牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。

④瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。

牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。

⑤相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。

地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。

⑥独立性:作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的失量和等于合外力产生的加速度。

适用范围:①只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。

②只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。

③只适用于惯性参考系。

两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。

④只适用于质点。

牛顿运动定律的应用——多过程问题(精选.)

牛顿运动定律的应用——多过程问题(精选.)

牛顿第二定律的应用——多过程问题1.如图所示,质量为0.78kg 的金属块放在水平地面上,在大小为3.0N 、方向与水平方向成370角的拉力F 作用下,以4.0m/s 的速度沿地面向右做匀速直线运动。

g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,求:(1)金属块与地面间的动摩擦因数;(2)如果从某时刻起撤去拉力F ,此后金属块的加速度大小;(3)撤去拉力F 后金属块在地面上还能滑行多远?2.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如所示,比赛是运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O 。

为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。

设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。

在某次比赛中,运动员使冰壶C 在投掷线中点处以v 0=2 m/s 的速度沿虚线滑出,为使冰壶C 能够沿虚线恰好到达圆心O 点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?3.如图所示,质量为m A 、m B 的两个物体A 和B ,用跨过定滑轮的细绳相连。

用力把B 压在水平桌面上,使A 离地面的高度为H ,且桌面上方细绳与桌面平行。

现撤去压B 的外力,使A 、B 从静止开始运动,A 着地后不反弹,在运动过程中B 始终碰不到滑轮。

B 与水平桌面间的动摩擦因数为μ,不计滑轮与轴间、绳子的摩擦,不计空气阻力及细绳、滑轮的质量。

求:(1)A 下落过程的加速度;(2)B 在桌面上运动的位移。

起滑架 投掷线 A B 30m 圆垒C4.滑沙游戏中,游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下。

为了安全,滑沙车上通常装有刹车手柄,游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F,从而控制车速。

为便于研究,作如下简化:游客从顶端A点由静止滑下8s后,操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点,在水平滑道上继续滑行直至停止。

牛顿运动定律的应用

牛顿运动定律的应用

2. 動量守恆定律:動量守恆定律對於質點系統特別有用,
由質點系統的質心運動定理
∑ F = Ma
c
若質點系統所受到的總外力
∑F
為零,則系統的質心加速度
ac = 0 ,即質心作等速度運動,因此質心速度 m1v1 + m2 v2 + + mn vn vc = = 定值 M 系統的總動量 P = Mvc = m1v1 + m2 v2 + + mn vn = 定值
例題:質量 100kg 的台車靜止於光滑水平軌道上,其上載有 2 個質量均為 50kg 的人,若每人相繼以相對于台車 v 的速度 跑步並跳離車,則車速最後變為若干?若兩人改為同時以相 對于台車 v 的速度跑步並跳離車,則車速最後變為若干?
答案:
7 v v ; 12 2
例題:一動量為 P,質量為 m 的甲質點,與一質量為 M, 靜止的乙質點作彈性碰撞。碰撞後甲質點的動量變成 Pˊ, 且與原來的入射方向成 90o 角射出。此時乙質點速度大小 為何? [72.日大]
2 答案: 5
v0 θ
例題:一節無頂貨車質量為 M,在平直無摩擦力鐵軌上以速 度 V 運動,車外的人看見一物體質量為 m 以速率 v0 垂直掉 入車內,當掉入之物體靜止於車內後,貨車之速度為何?
答案:
MV m+M
v0
V
例題:質量為 4M 之無頂矮車箱,在無摩擦之水平軌道上以 5V 之速度運動,今自天上落下一陣雨,以速度 u 進入車箱內, 使車箱盛有總值量為 M 之雨 。(|u| = 40V) (甲) 若 u 對車箱而言是垂直落下,則雨後車速大小為 V 之________ 倍。 (乙) 若 u 對地而言是垂直落下,則雨後車速大小為 V 之 ________ 倍? [63.夜大] 答案:(甲) 5;(乙) 4

牛顿运动定律的实际应用

牛顿运动定律的实际应用

牛顿运动定律的实际应用牛顿运动定律是经典力学的基础,它对我们生活中的许多现象和技术应用都具有重要的指导意义。

本文将从不同角度探讨牛顿运动定律的实际应用。

一、牛顿第一定律在交通运输中的应用牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指明了物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。

这一定律在交通运输中有着广泛的应用。

举个例子,当一辆汽车在高速行驶时,如果突然刹车,乘车人员会因惯性律定的作用而前倾,因为车上的人物并未得到与车身一致的减速。

这就解释了为什么在紧急刹车时,乘客会感到身体向前倾的现象。

二、牛顿第二定律在机械工程中的应用牛顿第二定律是指物体受力的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体质量成反比。

这一定律在机械工程中的应用非常广泛。

例如,当我们使用各种机械设备时,都离不开受力的分析以及合力的计算。

通过运用牛顿第二定律,我们可以确定机械设备所需要的驱动力大小,从而保证工程机械正常运转。

三、牛顿第三定律在航天工程中的应用牛顿第三定律是指任何一个物体受到的力都有一个等大而方向相反的作用力。

这一定律在航天工程中的应用尤为显著。

在火箭发射过程中,牛顿第三定律解释了为什么火箭能够推进。

火箭喷射出的废气作为一种反作用力,向后推动火箭本身,从而使火箭向前加速。

四、牛顿运动定律在体育运动中的应用牛顿运动定律在体育运动中也有着广泛的应用。

比如,在田径运动中,运动员发力跳远时,根据牛顿第三定律,他们在离地之前会用力蹬地,产生向上的反作用力,从而达到更高的起跳高度。

此外,在游泳比赛中,泳手腿部的蹬水动作也是应用了牛顿运动定律。

蹬水时,泳手的脚通过向后蹬水产生反作用力,推动泳手向前快速游进。

总结:通过以上几个方面的实际应用,我们可以看到牛顿运动定律在交通运输、机械工程、航天工程和体育运动等领域具有重要的作用。

不仅深化了我们对经典力学的理解,更为科学技术的发展提供了指导和支持。

结尾,牛顿运动定律的实际应用不仅局限于上述领域,还延伸到更广泛的领域,如建筑工程、电子通讯等。

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【易错分析】在解答本题时易犯错误具体分析如下:
课堂练习
1.质量为1 kg的物体,受水平恒力作用,由静止开始在光
滑的水平面上做加速运动,它在t秒内的位移为x m,则F的
大小为( )
A. 2x
t2
B. 2x
2t 1
C. 2x
2t 1
D. 2x
t 1
【解析】选A.由x= 1 at2 得:a= 2x m/s2,对物体由牛顿
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,由合力求出所需求的力.
(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.
(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.
【典例1】(2011·徐州高一检测) 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.
【解题指导】解答本题可按如下思路分析:
牛顿运动定律的应用(一)
一、从受力确定运动情况
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. (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.
2
t2
第二定律得:F=ma=1× 2x N= 2x N,故A正确.
t2
t2
2.物体受10 N的水平拉力作用,恰能沿水平面匀速运动, 当撤去这个拉力后,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.产生加速度,做匀加速运动 【解析】选C.由题意知物体所受阻力为10 N,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.A、 B、D错,C对.
2
t2
22
(2)木块受力分析如图所示,根据牛顿第二定律有:
mg-Ff=ma,FN=F,
又Ff10 3 =0.21
F
答案:(1)3 m/s2
20
(2)0.21
4.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰 撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的 伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车 速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,安 全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)
【典例2】(2011·广州高一检测)一辆汽车在恒定牵引力 作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此 后关闭发动机,汽车又运动了2 s停止,已知汽车的质量 m=2×103 kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求: (1)关闭发动机时汽车的速度大小; (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小; (3)汽车牵引力的大小.
【解题指导】分析物体的受力情况及运动规律时, 注意前后两个阶段的变化.
【标准解答】(1)汽车开始做匀加速直线运动
x0=
v
0
2
0
t1
解得v0= 2x0 =4 m/s
t1
(2)汽车滑行减速过程加速度
a2= 0-v0 =-2 m/s2
t2
由牛顿第二定律得:-Ff=ma2
解得Ff=4×103 N
(3)开始加速过程中加速度为a1
3.如图所示,水平恒力F=20 N,把 质量m=0.6 kg的木块压在竖直墙 上,木块离地面的高度H=6 m.木块 从静止开始向下做匀加速运动,经 过2 s到达地面.(取g=10 m/s2)求: (1)木块下滑的加速度a的大小; (2)木块与墙壁之间的动摩擦因数.
【解析】(1)由H= 1 at2 得a= 2H = 2 6 m/s2=3 m/s2.
【标准解答】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+ 1 at2 得:
2
h = 1 gsin t2 解得:t= 1 2h
sin 2
sin g
由v=v0+at得:v=at= gsin 1 2h =
sin g
2gh
【规律方法】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.
() A.450 N B.400 N C.350 N D.300 N 【解析】选C.汽车的速度v0=90 km/h=25 m/s,设汽车匀减速 的加速度大小为a,则a= v0 =5 m/s2,对乘客应用牛顿第二
t
定律得:F=ma=70×5 N=350 N,所以C正确.
5.(2011·铜陵高一检测)用力F拉一物体使其以加速度a 在水平面上做匀加速直线运动,力F的水平分量F1如图所示, 若以与F1大小、方向都相同的力F′代替F拉此物体,使物 体产生加速度a′,关于a和a′的关系正确的是
x0=
1 2
a1t
2
由牛顿第二定律得:F-Ff=ma1
解得:F=Ff+ma1=6×103 N.
答案:(1)4 m/s (2)4×103 N
(3)6×103 N
【规律方法】 解决动力学问题的关键 解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的 分析同样重要,特别是对运动过程较复杂的问题.分析时, 一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同,若不同, 必须分阶段处理,加速度改变时的速度是前后过程联系的 桥梁.分析受力时,要注意前后过程中哪些力发生了变化, 哪些力没发生变化.
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