2018年秋人教版高一物理必修一第4章牛顿运动定律 6.ppt

第四章 牛顿运动定律 6　用牛顿运动定律解决问题(一) ※ 知道动力学的两类基本问题及其特点 ※※ 掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题 1 课前预习 2 课内探究 3 素养提升 4 课堂达标 5 课时作业 课 前 预 习 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，可由牛顿第二定律求出物体的 _________ ，再通过运动学的规律就可以确定物体的 ______________ 。 从受力情况确定运动情况 运动 力 受力情况 加速度 运动情况 若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的 __________ ，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的 _________ ，这是力学所要解决的又一方面的问题。 从运动情况确定受力情况 加速度 外力 动力学的两类基本问题 运动 受力 受力分析 运动学 加速度 『 判一判 』 (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) 加速度是联系运动和力的桥梁。 ( 　　 ) (4) 物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。 ( 　　 ) (5) 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。 ( 　　 ) √ × √ √ × D 课 内 探 究 如图所示，汽车在高速公路上行驶，如果： (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？ 探究一　由物体的受力情况确定运动情况　 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。 3 ．解题步骤 (1) 确定研究对象，对研究对象进行受力分析， 并画出物体的受力分析图。 (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，求出所需的物理量 —— 任意时刻的速度，任意时间内的位移，以及运动轨迹等。 解题指导： 物体的运动情况是由物体所受合外力及物体初始运动条件共同决定的。在解决动力学问题中应注重受力分析能力的培养和提高。 (2) 第二次飞行中，设失去升力后的加速度为 a 2 ， 由牛顿第二定律得－ ( mg ＋ F f ) ＝ ma 2 ， 代入数据解得 a 2 ＝－ 12m/s 2 。 答案： (1)64m 　 (2)12m/s 2 答案： 156m 一运动员滑雪时的照片如图所示，如果： (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。 试结合上述情况讨论：由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的？ 探究二　由物体的运动情况确定受力情况　 3 ．解题步骤 (1) 根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度。 (2) 根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力。 (3) 结合受力分析，从而求出未知的力或与力相关的某些物理量。对物体进行受力分析时要善于结合物体的运动状态来确定某个力的有无及其方向，比如弹力、摩擦力是否存在与物体的运动情况有关，因此要结合物体的运动状态利用假设法去分析。 解析： 如下图建立坐标，以 v 0 方向 为 x 轴的正方向，并将重力进行分解。 G 1 ＝ G sin30° ， G 2 ＝ G cos30° 在 x 方向上， F 3 为物体受到的阻力大小；在 y 方向上，因为物体的运动状态没有变化，所以重力的一个分力 G 2 等于斜坡的支持力 F N 。 G 2 ＝ F N 沿 x 方向可建立方程－ F 3 － G 1 ＝ ma 答案 ： 20.8N 答案： 5m/s 2 ； 1.5 倍 素 养 提 升 1 ．建模背景：通过内力 ( 绳的拉力、接触面弹力、摩擦力等 ) 联系在一起的两个或者多个物体所组成的物体系，物理上常叫作连接体。 2 ．模型特点：组成连接体的相互关联的这几个物体一般具有相同的运动量，如速度、加速度等 ( 或它们的大小相同 ) 。解决该类问题时，常用的方法是整体法和隔离法。 3 ．整体法与隔离法的选用 求各部分加速度相同的连接体的加速度或合力时，优先考虑 “ 整体法 ” ，如果还要求物体之间的作用力，再用 “ 隔离法 ” ；如果连接体中各部分加速度不同，一般选用 “ 隔离法 ” 。在实际应用中，应根据具体情况，灵活交替使用这两种方法，不应拘泥于固定的模型。 连接体模型 C 课 堂 达 标 课 时 作 业