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《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件

《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件

发布于:2020-05-03 14:12:17

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《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件

第一部分内容:学习目标

1.明确动力学的两类基本问题.(重点)

2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(难点)

... ... ...

牛顿运动定律的应用PPT,第二部分内容:新知初探

一、从受力确定运动情况

1.牛顿第二定律确定了______和______的关系,使我们能够把物体的运动情况和____________联系起来.

2.如果已知物体的受力情况,可以由__________________求出物体的加速度,再通过__________________确定物体的运动情况.

二、从运动情况确定受力

如果已知物体的运动情况,根据__________________求出物体的加速度,再根据__________________就可以确定物体所受的力.

(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.(  )

(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.(  )

(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.(  )

(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的.(  )

(1)(2019•江苏月考)2018年10月23日,港珠澳大桥正式开通.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装,每节沉管隧道重约G=8×108 N,相当于一艘中型航母的重量.通过缆绳送沉管到海底,若把该沉管的向下沉放过程看成是先加速运动后减速运动,且沉管仅受重力和缆绳的拉力,则拉力的变化过程可能正确的是(  )

提示:选C.设沉管加速的加速度为a1,减速的加速度为a2,加速过程由牛顿第二定律得:G-F1=ma1,得:F1=G-ma1,F1<G;减速过程由牛顿第二定律得:F2-G=ma2,得:F2=G+ma2,F2>G,故A、B、D错误,C正确.

(2)(多选)如图,在车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,其中绳BC水平.若原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍相对小车静止,则下列说法正确的是(  )

A.AB绳拉力不变  B.AB绳拉力变大

C.BC绳拉力变大D.BC绳拉力不变

(3)求物体的加速度有哪些途径?

提示:途径一 由运动学的关系(包括运动公式和运动图象)求加速度;

途径二 根据牛顿第二定律求加速度.

... ... ...

牛顿运动定律的应用PPT,第三部分内容:师生互动

已知物体的受力求运动情况

如图所示,汽车在高速公路上行驶,有两种运动情况:

(1)汽车做匀加速运动.

(2)汽车关闭油门滑行.

试结合上述情况讨论:由物体的受力情况确定其运动的思路是怎样的?

要点提示 通过分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求得加速度,然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等.

【核心深化】

1.由物体的受力情况确定其运动的思路

物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况

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分析,并画出物体的受力示意图;

(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,求出所需的运动参量.

关键能力1 从受力确定运动情况

(2019•浙江湖州高一期中)滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一,如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是

40 kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力,使冰车从静止开始运动10 s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用).求:

(1)冰车的最大速率;

(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.

[思路点拨] (1)由题知,冰车先做匀加速运动后做匀减速运动,当小明妈妈停止施加力的作用时,速度最大,由牛顿第二定律求得加速度,由速度公式求解最大速率.

(2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移,撤去作用力冰车做匀减速运动,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学速度位移关系求得滑行位移,即可求出总位移.

关键能力2 等时圆模型

如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则(  )

A.t1t2>t3

C.t3>t1>t2      D.t1=t2=t3

【达标练习】

1.如图所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A滑到B和由C滑到D,所用的时间分别为t1和t2,则t1与t2之比为(  )

A.2∶1 B.1∶1

C.3∶1      D.1∶3

2.(2019•浙江期中)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度L1=180 m的水平跑道和长度L2=20 m倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h=2 m,如图所示.已知质量m=2×104 kg的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F=1.2×105 N,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态.

已知物体的运动情况求受力

一运动员滑雪时的照片如图所示,

(1)知道在下滑过程中的运动时间.

(2)知道在下滑过程中的运动位移.

结合上述情况讨论:由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的?

【核心深化】

1.基本思路

分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而可以求出物体所受的其他力,流程图如下所示:

2.解题的一般步骤

(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图.

(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,求出物体所受的合力.

(4)根据力的合成与分解的方法,由合力和已知力求出未知力.

... ... ...

牛顿运动定律的应用PPT,第四部分内容:随堂知能演练

1.(2019•贵州遵义高一期末)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻:a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点.则(  )

A.a球最先到达M点

B.c球最先到达M点

C.b球最先到达M点

D.b球和c球都可能最先到达M

2.如图所示,有一质量m=1 kg的物块,以初速度v=6 m/s从A点开始沿水平面向右滑行.物块运动中始终受到大小为2 N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.求:(取g=10 m/s2)

(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向;

(2)物块向右运动到最远处的位移大小;

(3)物块经过多长时间回到出发点A?(结果保留两位有效数字)

3.(2019•陕西西安高一期末)在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放,为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取g=10 m/s2,求:

(1)座椅在自由下落结束时刻的速度大小;

(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍.

... ... ...

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