沪科版物理必修一配套课件：5.4牛顿运动定律的案例分析.ppt

【借题发挥】　两个或两个以上的物体在力的作用下共同加速运动，称为连接体．连接体问题一般涉及系统内部的相互作用力，一般方法是先对整体应用牛顿第二定律确定共同加速度，再隔离某一物体应用牛顿第二定律确定作用力．但系统内两物体的加速度不同时，一般是用隔离法来研究，最好不要用整体法． 栏目导引 新知初探自学导引 要点探究讲练互动 知能演练轻松闯关 热点示例创新拓展 第5章　 研究力和运动的关系 5．4　牛顿运动定律的案例分析 目标导航 1.知道应用牛顿运动定律解决的两类基本问题． 2．掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法．(重点) 3．能够对物体的受力和运动情况进行分析. (难点) 新知初探自学导引 一、牛顿运动定律的适用范围 研究表明，_____物体做低速(即远小于光速)运动时，都服从牛顿运动定律，牛顿运动定律不仅能研究__________物体的运动，也能研究人造卫星在太空中的运动． 宏观 地球表面 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 根据牛顿第二定律，已知物体受力情况可以求出物体的_______，在知道物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式，就可以求出物体在任意时刻的位置和速度，也就确定了物体的___________． 加速度 运动情况 2．已知物体的运动情况求物体的受力情况 根据物体的运动情况，由运动学公式求出_______，再根据牛顿第二定律可确定物体所受的_______，从而求出某些未知力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等． 加速度 合外力 想一想 高速公路上行车，如果车辆发生故障，要停车检修,应在离车150 m远的地方竖一警示牌.这150 m距离的依据是参考了哪些因素？ 提示：放一警示牌的目的是引起其他车辆的注意，以免发生事故．主要是考虑汽车运动的速度、反应时间、刹车时的加速度等． 要点探究讲练互动 要点一　由物体的受力情况确定运动情况 学案导引 1．在对物体进行正确受力分析时应注意什么？ 2．已知受力确定物体运动时为何要求加速度？ 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．要注意画出物体所受到的所有力，不能漏力或多画力，分析受力的顺序一般是先重力,再弹力,最后是摩擦力. (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，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等． 特别提醒：(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键． (2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时,要正确应用正交分解法求加速度． (3)物体做直线运动时，合外力的方向一定在物体运动方向的直线上． 如图所示是一滑雪场示意图,其中AC是长L＝8 m、倾角θ＝37°的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下，人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6, cos37°＝0.8)求： 例1 (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多远处停下？ 【思路点拨】　解此类问题的关键有两点： (1)选取研究对象，在不同阶段正确受力分析确定加速度． (2)以加速度为桥梁结合运动学方程求时间，位移等． (2)人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面摩擦力作用．设在水平面上人减速运动的加速度为a′，由牛顿第二定律得μmg＝ma′ 设人到达C处的速度为v，由匀变速运动规律得 下滑过程：v2＝2aL 水平面上：0－v2＝－2a′s 联立以上各式解得s＝12.8 m. 【答案】　(1)2 s　(2)12.8 m 【规律方法】　(1)求解此类问题的思路是根据物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体运动的加速度，然后根据运动学公式求物体运动的时间、位移、速度等． (2)对物体受力分析时注意不要多力或漏力，若物体受力个数多于三个力时要用正交分解法求合力． 互动探究 上例中若斜面光滑，人和水平接触面的摩擦因数为μ＝0.25，则人从开始下滑到停止运动所用时间是多少？ 解析：以人为研究对象下滑时受力分析如图所示： 沿斜坡方向由牛顿第二定律知 mgsinθ＝ma① 要点二　已知物体的运动情况确定受力情况 学案导引 1．匀变速直线运动的基本公式有哪些？ 2．可以从哪些角度确定加速度？体现了加速度的什么作用？ (2012·延安高一期末综合测试)质量为2.75 t的载重汽车，在2900 N的牵引力作用下,由静止开上一个山坡，沿山坡每