4.5 牛顿运动定律的应用— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件
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处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运 动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿 第二定律列方程求所求量(力)。
Biblioteka Baidu
解：（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对这个物体进行受力分析：
FN
①竖直向下的重力mg；
Ff
②地面对物体向上的支持力FN；
③水平向左的摩擦力Ff。
mg
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合
物体向右减速运动；所以在竖直方向没有发生位移， 没有加速度，所以重力mg和支持力FN大小相等、方向相 反，彼此平衡。
v102 ＝ v02 ＋ 2a1x10
冰壶后一段运动的加速度为
a2 ＝－µ2 g ＝－0.02×0.9×10 m/s2 ＝－0.18 m/s2
滑行 10 m 后为匀减速直线运动，由 v2－ v102＝2a2x2 ， v＝0，得
x 2 2 v a 1 2 0 2 v 0 2 2 2 a a 2 1 x 1 0 2 1 m
力和运动情况联系在一起。
一、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，再通过运动学的规律确定物 体的运动情况。
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。
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，构建模型：
第二次比第一次多滑行了（10＋21－28.9）m＝2.1m
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，再根据牛顿第二定律确定就可以确定 物体所受的力。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动 情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情 况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。
4.5牛顿运动定律的应 用
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车 门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的 位置。这是如何做到的呢？
牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正 比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力 的方向相同。
F指的是物体所受的合力
F合mam为物体的质量
a是物体的加速度，注意方向
和前面的在第四第五步，相反。
例题2、一个滑雪的人，质量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山 坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。
解：（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对这个物体进行受力分析： FN
①竖直向下的重力mg；
②垂直斜面向上的支持力FN； )
③沿斜面向上的阻力Ff。
mg
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式 （4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合 物体沿斜面向下加速运动；所以在y
轴方向没有发生位移，没有加速度，所 以重力分力mgcos300和支持力FN大小相 等、方向相反，彼此平衡。
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 10 m 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？
分析 (1)由解题步骤来求解即可。 （2）注意第一阶段的末速度是 第二阶段的初速度。
即y轴方向：mg=FN
在x轴方向：F合=运动方向的力-反向的力
=0－Ff
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma。
-Ff=ma1 Ff=μFN
-μmg=ma1
（6）画运动草图，应用运动学公式：
a1=-0.2m/s2
导出公式：vt 2－ v02 =2a1x1
代入数据得：x1=28.9m
（2）同理 ，设冰壶滑行 10 m 后的速度为 v10，则对 冰壶的前一段运动有
2
a4m/s2
把a=4代入得：msginFf ma
7k5 g1m 0/s21 2Ff 7k5 g4m /s2 Ff 7N 5
可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动 和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基 本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问 题的关键。
a 受力情况 合力F
运动情况
速度公式 ：vt = vo+at
位移公式： xvt1at2
02 导出公式：vt 2－ v02 =2ax
求未知
例题1: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
一、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，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。 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。 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，再根据牛顿第二定律确定就可以确定物体所受的力。
即y轴方向有： 在mxg轴co方s30向0=有F：N
F合=运动方向的力-反向的力=mgsin300－Ff
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma。
msginFf ma
（6）画运动草图，应用运动学公式：
)
位移公式： xvt1at2
02
代入数据得：6m 0 2 m /s 5 s 1 a (5 s)2
（2）对这个物体进行受力分析：
顺序： m gF 支 其 它 F f
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式
y
FN
T2
Ff
F牵
FN
x
T1
mg
mg
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合 水平或竖直方向：F合=运动方向的力-反向的力
建立坐标系：x、y轴：F合=运动方向的力-反向的力
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma （6）画运动草图，应用运动学公式
Biblioteka Baidu
解：（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对这个物体进行受力分析：
FN
①竖直向下的重力mg；
Ff
②地面对物体向上的支持力FN；
③水平向左的摩擦力Ff。
mg
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合
物体向右减速运动；所以在竖直方向没有发生位移， 没有加速度，所以重力mg和支持力FN大小相等、方向相 反，彼此平衡。
v102 ＝ v02 ＋ 2a1x10
冰壶后一段运动的加速度为
a2 ＝－µ2 g ＝－0.02×0.9×10 m/s2 ＝－0.18 m/s2
滑行 10 m 后为匀减速直线运动，由 v2－ v102＝2a2x2 ， v＝0，得
x 2 2 v a 1 2 0 2 v 0 2 2 2 a a 2 1 x 1 0 2 1 m
力和运动情况联系在一起。
一、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，再通过运动学的规律确定物 体的运动情况。
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。
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，构建模型：
第二次比第一次多滑行了（10＋21－28.9）m＝2.1m
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，再根据牛顿第二定律确定就可以确定 物体所受的力。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动 情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情 况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。
4.5牛顿运动定律的应 用
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台上标注的车 门位置候车。列车进站时总能准确地停靠在对应车门的 位置。这是如何做到的呢？
牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正 比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力 的方向相同。
F指的是物体所受的合力
F合mam为物体的质量
a是物体的加速度，注意方向
和前面的在第四第五步，相反。
例题2、一个滑雪的人，质量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山 坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。
解：（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对这个物体进行受力分析： FN
①竖直向下的重力mg；
②垂直斜面向上的支持力FN； )
③沿斜面向上的阻力Ff。
mg
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式 （4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合 物体沿斜面向下加速运动；所以在y
轴方向没有发生位移，没有加速度，所 以重力分力mgcos300和支持力FN大小相 等、方向相反，彼此平衡。
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 10 m 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？
分析 (1)由解题步骤来求解即可。 （2）注意第一阶段的末速度是 第二阶段的初速度。
即y轴方向：mg=FN
在x轴方向：F合=运动方向的力-反向的力
=0－Ff
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma。
-Ff=ma1 Ff=μFN
-μmg=ma1
（6）画运动草图，应用运动学公式：
a1=-0.2m/s2
导出公式：vt 2－ v02 =2a1x1
代入数据得：x1=28.9m
（2）同理 ，设冰壶滑行 10 m 后的速度为 v10，则对 冰壶的前一段运动有
2
a4m/s2
把a=4代入得：msginFf ma
7k5 g1m 0/s21 2Ff 7k5 g4m /s2 Ff 7N 5
可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动 和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基 本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问 题的关键。
a 受力情况 合力F
运动情况
速度公式 ：vt = vo+at
位移公式： xvt1at2
02 导出公式：vt 2－ v02 =2ax
求未知
例题1: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
一、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，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。 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。 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，再根据牛顿第二定律确定就可以确定物体所受的力。
即y轴方向有： 在mxg轴co方s30向0=有F：N
F合=运动方向的力-反向的力=mgsin300－Ff
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma。
msginFf ma
（6）画运动草图，应用运动学公式：
)
位移公式： xvt1at2
02
代入数据得：6m 0 2 m /s 5 s 1 a (5 s)2
（2）对这个物体进行受力分析：
顺序： m gF 支 其 它 F f
（3）正交分解：建立直角坐标系转化为四力的模式
y
FN
T2
Ff
F牵
FN
x
T1
mg
mg
（4）运动分析：判断物体的运动方向，求合力F合 水平或竖直方向：F合=运动方向的力-反向的力
建立坐标系：x、y轴：F合=运动方向的力-反向的力
（5）根据牛顿第二定律列方程F合=ma （6）画运动草图，应用运动学公式