高一物理培優(yōu)課件 第4章第六節(jié)《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）》ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第六節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.進(jìn)一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況，達(dá)到能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析．2．掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的基本思路和方法．3．會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決簡(jiǎn)單的力學(xué)問題．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)物體的受力情況進(jìn)行分析．2．用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力學(xué)問題．,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課前自主學(xué)案,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第六節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),課前自主學(xué)案,一、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況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___________，再通過_______________就可以確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,加速度,運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律,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__________，再根據(jù)______________確定物體所受的力．說明：(1)牛頓第二定律確定了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況或受力情況聯(lián)系起來．(2)在動(dòng)力學(xué)的兩類問題中，都涉及到加速度，因此加速度在解決動(dòng)力學(xué)問題中起到了關(guān)鍵作用．,加速度,牛頓第二定律,核心要點(diǎn)突破,一、由物體的受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況1．解題思路,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．要注意畫出物體所受到的所有力，不能漏力或添力，分析受力的順序一般是先重力，再彈力，最后是摩擦力．(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．,特別提醒：(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．(3)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力的方向一定在物體運(yùn)動(dòng)方向的直線上．,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．,特別提醒：(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．,三、連接體問題及處理方法1．連接體及其特點(diǎn)多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體連接(疊放，并排或由繩子、細(xì)桿聯(lián)系)在一起的物體組稱為連接體．連接體一般具有相同的運(yùn)動(dòng)情況(速度、加速度)．2．處理連接體問題的常用方法,(1)整體法：若連接物具有相同的加速度，可以把連接體看成一個(gè)整體作為研究對(duì)象，在進(jìn)行受力分析時(shí)，要注意區(qū)分內(nèi)力和外力．采用整體法時(shí)只分析外力，不分析內(nèi)力．(2)隔離法：把研究的物體從周圍物體中隔離出來，單獨(dú)進(jìn)行分析，從而求解物體之間的相互作用力．,特別提醒：(1)處理連接體問題時(shí)，不能將整體法和隔離法對(duì)立起來．往往整體法和隔離法要相互配合使用．如求兩物體之間的相互作用力時(shí)，可先用整體法求a，再隔離其中一物體，求相互作用力．(2)用整體法求解問題時(shí)，各物體的加速度的大小和方向均應(yīng)相同，如加速度大小相同而方向不同時(shí)，要用隔離法求解．,課堂互動(dòng)講練,如圖4－6－1所示，水平傳送帶長L＝16m，始終以v＝4m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一個(gè)小物體從傳送帶的左端由靜止釋放，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，g取10m/s2，求物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所需的時(shí)間．,圖4－6－1,【思路點(diǎn)撥】首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，求出合力，再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，最后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出時(shí)間．【精講精析】在物體相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的合力等于摩擦力，該力產(chǎn)生了物體的加速度，所以μmg＝ma，a＝μg＝0.210m/s2＝2m/s2.物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，,【答案】5s,【方法總結(jié)】對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是解決問題的前提，要注意動(dòng)態(tài)分析物體受力的情況，隨速度的變化，物體受力可能發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)也將隨之改變．變式訓(xùn)練1例題中，若要求物體從左到右的時(shí)間最短，傳送帶的速度至少為多少？,答案：8m/s,靜止在水平面上的物體的質(zhì)量為2kg，在水平恒力F推動(dòng)下開始運(yùn)動(dòng)，4s末它的速度達(dá)到4m/s，此時(shí)將力撤去，又經(jīng)6s物體停下來，若物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，求F的大?。舅悸伏c(diǎn)撥】4m/s是兩個(gè)過程的轉(zhuǎn)折速度，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求解．,【方法總結(jié)】解決此類問題的基本思路是：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況→確定加速度→確定合力→確定物體的受力．變式訓(xùn)練2(2010年高考安徽卷)質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖4－6－2所示．g取10m/s2，求：圖4－6－2,(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)水平推力F的大??；(3)0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大?。馕觯?1)由題分析可知，t＝6s時(shí)撤去力F，之后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a2由v－t圖象可知：a2＝2m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反．①由牛頓第二定律得：Ff＝ma2②又因?yàn)镕f＝μmg③由①②③代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.2,答案：(1)0.2(2)6N(3)46m,如圖4－6－3所示，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為θ的斜面上，斜面體的質(zhì)量為M，斜面與物塊無摩擦，地面光滑，現(xiàn)對(duì)斜面體施加一個(gè)水平推力F，要使物塊相對(duì)斜面靜止，力F應(yīng)多大？圖4－6－3,【思路點(diǎn)撥】先隔離受力個(gè)數(shù)較少的物塊m，求出一起運(yùn)動(dòng)的加速度，再取m、M為一整體，由牛頓第二定律求出水平推力F.【自主解答】?jī)晌矬w無相對(duì)滑動(dòng)，說明兩物體加速度相同，方向均水平向左．對(duì)于物塊m，受兩個(gè)力作用，其合力水平向左．先選取物塊m為研究對(duì)象，求出它的加速度，它的加速度就是整體加速度，再根據(jù)F＝(M＋m)a求出推力F.,圖4－6－4先選擇物塊為研究對(duì)象，受兩個(gè)力：重力mg、支持力FN，且兩力合力方向水平，如圖4－6－4所示，由圖可得：ma＝mgtanθ，a＝gtanθ；再選整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律F＝(M＋m)a＝(M＋m)gtanθ.,【答案】(M＋m)gtanθ【方法總結(jié)】(1)解答連接體問題時(shí)，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，恰當(dāng)選用隔離法或整體法．(2)解題時(shí)可以先隔離后整體，也可以先整體后隔離．(3)選用整體法時(shí)一定要注意整體中各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須相同，選用隔離法一定要把該物體和其他物體隔離開后分析該物體的受力情況．,變式訓(xùn)練3如圖4－6－5所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無相對(duì)滑動(dòng)的加速度運(yùn)動(dòng)．小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在這個(gè)過程中，木塊受到的摩擦力大小是()圖4－6－5,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,