必修 第一冊(cè)5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用評(píng)優(yōu)課ppt課件

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人教版（2019）高中物理必修一4.5《牛頓第二定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)過程1.新課導(dǎo)入牛頓第二定律，看似只是一個(gè)簡單的公式F=ma，但是它涉及到的應(yīng)用和題型是相當(dāng)多的。牛頓三大力學(xué)定律是構(gòu)建物理力學(xué)的基礎(chǔ)，在受力分析的基礎(chǔ)上，熟練應(yīng)用這三大定律，對(duì)高一階段力學(xué)的學(xué)習(xí)是尤為重要的。2.講授新知1)        牛二定律的意義2)        受力確定運(yùn)動(dòng)例. 如圖所示，質(zhì)量m=10kg的物體放在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.現(xiàn)用大小為F=50N的水平恒力作用于物體，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，求：（1）物體所受摩擦力f的大??；（2）物體運(yùn)動(dòng)8s時(shí)物體的速度大小；（3）物體運(yùn)動(dòng)8s時(shí)物體的位移大小。解析:（1）滑動(dòng)摩擦力大小為：（2）由牛頓第二定律得：，解得m/由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得，8s時(shí)物體的速度大小:m/s（3）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得，8s時(shí)物體的位移大小:3)        運(yùn)動(dòng)確定受力例：一輛汽車質(zhì)量m=2000kg，在平直公路上以速度v0=12m/s勻速前進(jìn)，遇緊急情況剎車后，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=4s汽車停止，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g取10m/,求：（1）剎車時(shí)汽車加速度a的大??；（2）開始剎車到停下，汽車發(fā)生的位移x的大??；（3）剎車時(shí)汽車受到的阻力大小。解析:（1）由加速度定義式可得剎車時(shí)汽車加速度大?。?/span>m/（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律:（3）由牛頓第二定律:4)        連接體問題-整體法隔離法?         使用條件：加速度a相同，意味著在牛頓定律中依然適用。?         使用技巧：整體法求加速度a，隔離法求相互作用力。例. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為kg、kg的物體1、2，緊靠在一起放在光滑水平地面上，作用在物體1上的外力使兩個(gè)物體一起向右作加速運(yùn)動(dòng)，已知兩個(gè)物體之間的相互作用力的大小為，則外力的大小為（　?。?/span>A．   B．   C．   D．答案：A解析:對(duì)物體2隔離分析：根據(jù)牛頓第二定律得:，解得：m/s；對(duì)1、2整體分析：根據(jù)牛頓第二定律得：；解得外力的大小為：。    例.（多選）兩物體、置于粗糙水平面上，中間用細(xì)線相連，現(xiàn)用一力作用在物體上，已知kg，kg，，，，m/，求物體的共同加速度及中間細(xì)線上的張力多大（　　）A．m/ B．m/ C．  D． 答案：BD解析：?  對(duì)A、B整體受力分析，由牛頓第二定律得：加速度：，代入數(shù)據(jù)：，故B正確；?  單獨(dú)對(duì)B受力分析，根據(jù)：得中間細(xì)線上的張力：7N，故D正確； 例. (多選) 如圖所示，光滑水平面上有疊放在一起的長方形物體A和B，質(zhì)量均為m，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)在物體A上施加一水平外力F，下列說法正確的是（　　）A．B受到的摩擦力可能等于    B．B受到的摩擦力一定等于C．當(dāng)時(shí)，A、B一定相對(duì)滑動(dòng)  D．當(dāng)時(shí)，A、B一定相對(duì)滑動(dòng)答案：AD解析：AB．若A、B間有相對(duì)滑動(dòng)，A、B間的摩擦力一定為；若A、B間沒有相對(duì)滑動(dòng)，整體有：對(duì)B有：，A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，A、B將開始相對(duì)滑動(dòng)；根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：，解得：；對(duì)整體有：故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。 例．如圖示，物體B放在物體A上，正一起沿光滑的斜面向下滑動(dòng)，已知A的上表面水平，下列對(duì)A、B兩物體受力情況分析正確的是（　?。?/span>A．B只受重力和支持力兩個(gè)力作用B．A對(duì)B一定有沿斜面向下的靜摩擦力C．A對(duì)B一定有水平向左的靜摩擦力D．B對(duì)A的壓力大小應(yīng)小于B的重力答案:CD解析:ABC．對(duì)于AB組成的整體，整體具有沿斜面向下的加速度，設(shè)為a，將a正交分解為豎直方向分量a1，水平分量a2，如圖所示設(shè)物體A的質(zhì)量為mA、物體B的質(zhì)量為m，對(duì)整體，由牛頓第二定律得(+m)g=(+m)a，，解得對(duì)B，由牛頓第二定律，豎直方向上：水平方向上：，解得支持力：N=mg-mg=mg摩擦力大小為：，方向水平向左。故AB錯(cuò)誤，C正確；D．A對(duì)B的支持力為：N= mg，由牛頓第三定律可知，B對(duì)A的壓力大小等于A對(duì)B的支持力小于B的重力，故D正確。故選CD。       5)        彈簧問題-瞬時(shí)加速度例.根據(jù)胡克定律F=kx，彈簧彈力的彈力不能發(fā)生突變，但是桿和繩子可以，由此就產(chǎn)生了瞬時(shí)加速度問題，即：物體在某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的加速度的大小和方向。例、如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于豎直的輕彈簧上，質(zhì)量為3kg的物體B用細(xì)線懸掛，A、B間相互接觸但無壓力，取重力加速度。 某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷（　?。?/span>A．B對(duì)A的壓力大小為12 N B．彈簧彈力大小為50 NC．B的加速度大小為 D．A的加速度為零答案:A解析：B．原來A處于平衡狀態(tài)，細(xì)線剪斷瞬間，彈簧的彈力不會(huì)發(fā)生突變，仍有:故B錯(cuò)誤；CD．細(xì)線剪斷瞬間，A、B一起加速下降，由于原來A平衡，故整體受到的合力等于B的重力，由牛頓第二定律可得：解得A、B共同加速度：m/，故CD錯(cuò)誤；A．對(duì)B由牛頓第二定律可得：解得B受到的支持力為：由牛頓第三定律可知，B對(duì)A的壓力大小為12N，故A正確。故選A。例.（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接，A、B、C三球的質(zhì)量均為m。傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是（　　）A．A球受力情況改變，加速度為0B．C球的加速度沿斜面向下，大小為gC．A、B之間桿的拉力大小為D．A、B兩個(gè)小球的加速度均沿斜面向上，大小均為答案：D解析：A．細(xì)線被燒斷的瞬間，以A、B整體為研究對(duì)象，彈簧的彈力不變，細(xì)線的拉力突變?yōu)?/span>0，合力不為0，加速度不為0，A錯(cuò)誤；B．對(duì)球C，由牛頓第二定律得：，解得：，方向沿斜面向下，B錯(cuò)誤；D．以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，燒斷細(xì)線前，A、B、C靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為0，彈簧的彈力：；燒斷細(xì)線的瞬間，由于彈簧的彈力不能突變，以A、B整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：，則A、B的加速度，D正確；C．B的加速度為：以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：，解得：C錯(cuò)誤。故選D。6)        斜面問題例. 如圖所示一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體，從固定斜面的頂端由2m/s勻加速滑下，在4s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程為32m斜面與水平面間的夾角為37°（，，）。（1）求物體沿斜面下滑過程中的加速度大小；（2）求物體沿斜面下滑過程中受到的摩擦力大小及動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）物體滑到底端后，又以6m/s沖上斜面，它能滑上的最大距離為多少。解析：（1）根據(jù)：，解得m/（2）根據(jù)牛頓第二定律得： 解得： 因?yàn)?/span> 解得： （3）物體上滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：9m/根據(jù)： ，解得： 7)        板塊問題例. 如圖所示，質(zhì)量kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以的水平速度滑上靜止在地面上的長為L的長木板，木板質(zhì)量為kg，物塊最后恰好沒有滑出長木板。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/，求：（1）物塊剛滑上木板時(shí)，物塊和木板的加速度大小分別為多少？（2）木板的長度L？ 答案：（1）4m/s2；0.5m/s2；（2）2.25m解析：（1）對(duì)物塊受力分析知物塊做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為，則由牛頓第二定律可得：，代入數(shù)據(jù)解得：=4m/對(duì)木板受力分析，設(shè)木板加速度大小為，由牛頓第二定律可得：，代入數(shù)據(jù)解得：m/（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間二者共速，則有：，解得：設(shè)共速時(shí)的速度大小為，則有：，解得：m/s時(shí)間內(nèi)物塊的位移為：，解得：木板的位移為：，解得：所以木板的長度為：         課后作業(yè) 板書設(shè)計(jì) 教學(xué)反思