高一物理教科版必修1 第1部分 第三章 第5節(jié)《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》課件

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第三章 第5節(jié) 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)三 1 如果已知物體的受力情況 可以由牛頓第二定律求出物體的加速度 再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定物體的運(yùn)動(dòng)情況 2 如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度 再根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的力 3 加速度是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的橋梁 由物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況求物體的質(zhì)量 自學(xué)教材 1 牛頓第二定律給出了 力和三者之間的定量關(guān)系 我們可由這個(gè)關(guān)系式利用一些已知的物理量求得未知的物理量 2 由受力情況確定物體受的合力 由運(yùn)動(dòng)情況求出物體的加速度 則由m 可求得物體的質(zhì)量 質(zhì)量 加速度 重點(diǎn)詮釋 1 確定研究對(duì)象 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析 畫出物體的受力圖 注意畫出物體所受到的所有力 不能漏力或添力 2 根據(jù)力的合成和分解求出物體所受的合外力 包括大小和方向 3 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及物體的運(yùn)動(dòng)情況求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度 大小和方向 4 利用牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量 1 兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng) 它們?cè)? 0 40s時(shí)間內(nèi)的v t圖像如圖3 5 1所示 若僅在兩物體之間存在相互作用 則物體甲與乙的質(zhì)量之比為 圖3 5 1 答案 3 1 已知物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況 1 基本思路 2 解題步驟 1 確定研究對(duì)象 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 并畫出物體的受力圖 2 根據(jù)力的合成與分解 求出物體所受的合外力 包括大小和方向 3 根據(jù)牛頓第二定律列方程 求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度 4 結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件 選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 求出所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)量 任意時(shí)刻的位移和速度 以及運(yùn)動(dòng)軌跡等 3 應(yīng)注意的問(wèn)題 1 正確的受力分析是解答本類題目的關(guān)鍵 2 若物體受兩個(gè)力作用 用合成法求加速度往往要簡(jiǎn)便一些 若物體受三個(gè)或三個(gè)以上力作用時(shí) 要正確應(yīng)用正交分解法求加速度 2 如圖3 5 2所示 重10N的物體以速度v在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng) 物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 1 現(xiàn)給物體施加水平向右的拉力F 其大小為20N 則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為 g取10m s2 A 1N20m s2B 021m s2C 1N21m s2D 條件不足 無(wú)法計(jì)算 圖3 5 2 答案 C 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況 1 基本思路 2 解題步驟 1 確定研究對(duì)象 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 并畫出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖 2 選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 求出物體的加速度 3 根據(jù)牛頓第二定律列方程 求物體所受的合外力 4 根據(jù)力的合成與分解的方法 由合力求出所需的力 3 應(yīng)注意的問(wèn)題 1 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求加速度 要特別注意加速度的方向 從而確定合外力的方向 不能將速度的方向和加速度的方向混淆 2 題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 再根據(jù)力的合成與分解求分力 3 質(zhì)量為40kg的物體靜止在水平的桌面上 當(dāng)在400N的水平力作用下由靜止開始經(jīng)過(guò)16m的距離時(shí) 速度大小為16m s 求物體受到的阻力大小 答案 80N 已知物體的受力情況求運(yùn)動(dòng)情況 例1 如圖3 5 3所示 一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧 其左端固定在小車上 右端與一小球相連 設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài) 若忽略小球與小車間的摩擦力 則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是 圖3 5 3 A 向右做加速運(yùn)動(dòng)B 向右做減速運(yùn)動(dòng)C 向左做加速運(yùn)動(dòng)D 向左做減速運(yùn)動(dòng) 思路點(diǎn)撥 解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 根據(jù)小球所受彈力方向確定加速度方向 2 a與v同向時(shí)加速 a與v反向時(shí)減速 解析 因?yàn)樾≤嚺c小球相對(duì)靜止 故小車的運(yùn)動(dòng)情況與小球的運(yùn)動(dòng)情況相同 所以取小球?yàn)檠芯繉?duì)象 小球水平方向只受到彈簧水平向右的彈力 依牛頓第二定律知其加速度向右 其速度方向可能向右 故可能是向右做加速運(yùn)動(dòng) A項(xiàng)對(duì) B項(xiàng)的加速度向左與上述分析矛盾 故B項(xiàng)錯(cuò) C項(xiàng)的加速度向左 故C錯(cuò) 小車的速度可能向左 故可能是向左做減速運(yùn)動(dòng) D項(xiàng)對(duì) 答案 AD 借題發(fā)揮 根據(jù)物體的受力情況 只能確定物體加速度的大小和方向 但不能確定物體速度的方向 1 如圖3 5 4所示 輕彈簧下端固定在水平面上 一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落 接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落 在小球下落的這一全過(guò)程中 下列說(shuō)法中正確的是 圖3 5 4 A 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B 從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C 從小球接觸彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程 小球的速度先增大后減小D 從小球接觸彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程 小球的加速 度先減小后增大 解析 小球的加速度大小取決于小球受到的合外力 從接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn) 彈力從零開始逐漸增大 所以合力先減小后增大 因此加速度先減小后增大 當(dāng)小球所受彈力和重力大小相等時(shí)速度最大 答案 CD 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求受力情況 例2 如圖3 5 5所示 何雯娜在蹦床比賽中 已知何雯娜的體重為49kg 設(shè)她從3 2m高處自由下落后與蹦床的作用時(shí)間為1 2s 離開蹦床后上升的高度為5m 試求她對(duì)蹦床的平均作用力 g取10m s2 圖3 5 5 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 何雯娜跟蹦床作用后與作用前的速度方向相反 2 求平均作用力時(shí) 認(rèn)為何雯娜做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 她與蹦床接觸的過(guò)程中受重力mg和蹦床對(duì)她的平均作用力F 由牛頓第二定律得F mg ma解得蹦床對(duì)她的平均作用力F 1225N 方向豎直向上 由牛頓第三定律得她對(duì)蹦床的作用力F F 1225N 方向豎直向下 答案 1225N方向豎直向下 借題發(fā)揮 1 運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用過(guò)程 具有向上的加速度 平均 故應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí) 應(yīng)取豎直向上為正方向 2 求運(yùn)動(dòng)員對(duì)蹦床的作用力時(shí)應(yīng)用牛頓第三定律轉(zhuǎn)化成蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力 2 某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖3 5 6所示 據(jù)此判斷圖3 5 7 F表示物體所受合力 x表示物體的位移 四個(gè)選項(xiàng)中正確的是 圖3 5 6 圖3 5 7 解析 由v t圖像知 0 2s勻加速 2 4s勻減速 4 6s反向勻加速 6 8s勻減速 且2 6s內(nèi)加速度恒定 由此可知 0 2s內(nèi) F恒定 2 6s內(nèi) F反向 大小恒定 6 8s內(nèi) F又反向且大小恒定 故B正確 答案 B 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全