1、牛頓定律的應(yīng)用,嘉興市第四高級(jí)中學(xué) 課時(shí)安排(4+1),基本要求： 1.能分析物體的受力情況，判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.初步掌握動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題求解的基本思路和步驟。 3.會(huì)求解一個(gè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 4.經(jīng)歷牛頓定律解決問(wèn)題的過(guò)程，體會(huì)選擇研究對(duì)象的重要性。 發(fā)展要求：會(huì)解決兩個(gè)物體具有相同加速度的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 說(shuō)明： 1.斜面上的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題只限于已知運(yùn)動(dòng)方向的情況。 2.不要求解決加速度不同的兩個(gè)物體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。,第一課時(shí),兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,受力情況,運(yùn)動(dòng)情況,已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況,已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況,牛頓第二定律,加速度a,運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,牛頓第二定律,加速度a,運(yùn)動(dòng)學(xué)

2、規(guī)律,一.知識(shí)框架：,應(yīng)用,已知運(yùn)動(dòng)求力,已知力求運(yùn)動(dòng),步驟,1.選取研究對(duì)象,2.畫受力或運(yùn)動(dòng) 示意圖,3.規(guī)定正方向,4.列方程求解,5.討論結(jié)果,綜 合,二.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用的基本類型和方法：,三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路： 1、對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析 2、由牛頓第二定律通過(guò)加速度這個(gè)聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的“橋梁”，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。,例題1：如圖所示,一質(zhì)量為m=5kg的物體沿水平地面向左運(yùn)動(dòng),物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,當(dāng)物體的水平速度v0=14m/s時(shí),開始計(jì)時(shí),同時(shí)物體開始受到一個(gè)水平向右的拉力F=15N作用(g=10m/s2).求: (1)1s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移

3、(2)3s 內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移,題型一:已知力求運(yùn)動(dòng)：,練習(xí)1、如圖所示，質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平成37角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)已知sin37=0.60，cos370.80，g取10m/s2 （1）求金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) （2）如果從某時(shí)刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠(yuǎn)？,例題2：質(zhì)量m=2.75t的載重汽車,在F=3000N牽引力的作用下,由靜止開上山坡,當(dāng)車前進(jìn)s=100 m時(shí),速度變?yōu)関=36km/h,求該車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面對(duì)它的阻力.(沿山坡每進(jìn)1m升高0.05m,g=10m/s2),

4、題型二:已知運(yùn)動(dòng)求力：,練習(xí)1、如圖，以水平力F推物體A,使A由靜止起沿斜面勻加速上滑。A的質(zhì)量為m2kg，斜面的傾角37，A與斜面間動(dòng)摩擦因素0.25，A在 2s內(nèi)上滑的距離為4m，求水平推力F(g10m/s2， sin370.60),如圖A，質(zhì)量m1kg的物體沿傾角37的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖B所示。求： （1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （2）比例系數(shù)k。,(06上海)質(zhì)量為 10 kg的物體在F200 N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，斜面固定不動(dòng)，與

5、水平地面的夾角37O力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了125秒鐘后，速度減為零求：物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物體的總位移S。（已知 sin37o0.6，cos37O0.8，g10 m/s2）,實(shí)戰(zhàn)題：,、放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示. 取重力加速度g=10 m/s2.試?yán)脙蓤D線求： （1）物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到滑動(dòng)摩擦力大?。?（2）物塊在36s的加速度大??； （3）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).,應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟小結(jié)：,1、審題、明確題意，清楚物理過(guò)程；,2、選擇研究對(duì)象，可以是一個(gè)物體

6、，也可以是幾個(gè)物體組成的物體組；,3、運(yùn)用隔離法對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫出受力的示意圖；,4、建立坐標(biāo)系，一般情況下可選擇物體的初速度方向或加速度方向?yàn)檎较颉?5、根據(jù)牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、題目給定的條件列方程；,6、解方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、檢驗(yàn)或討論。,、如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒鐘通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。（重力加速度g10 m/s2 ）,求: （1）斜面的傾角； （2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （3）t0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v。,第二課時(shí),連接體專題

7、,整體法：在連接體問(wèn)題中，如果不要求知道各個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力，并且各個(gè)物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個(gè)整體（當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)），兩物體之間的力為內(nèi)力，不需要考慮， 分析受到的外力和運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）,一、連接體問(wèn)題：,隔離法：如果需知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程。 隔離法和整體法是互相依存，互相補(bǔ)充的，兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問(wèn)題。,例題1.如圖所示,質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計(jì),質(zhì)量為m

8、的物塊B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速運(yùn)動(dòng),A對(duì)B的作用力為多大?,A,B,F,練習(xí)：如圖所示，水平地面上有兩塊完全相同的木塊AB，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B間的相互作用力，下列說(shuō)法可能正確的是： A若地面是完全光滑的，則FAB=F B若地面是完全光滑的，則FAB=F /2 C若地面是有摩擦的，且AB未被推動(dòng)， 可能FAB=F/3 D若地面是有摩擦的，且AB被推動(dòng)， 則FAB=F/2,A,B,F,例題2：如圖所示,兩木塊A、B迭放在水平面上,已 知mA=4kg,mB=2kg;B與水平面的摩擦系數(shù)=0.1, 有水平推力作用于A,當(dāng)作用力F達(dá)到36N,木

9、塊A、 B之間開始相對(duì)滑動(dòng),求: (1)若水平力作用在木塊B上,該力達(dá)到多大時(shí),木 塊A、B之間開始相對(duì)滑動(dòng)? (2)若將作用在B上的水平推力仍保持為36N,則木 塊A相對(duì)木塊B的加速度為多少?,A,B,F,練習(xí)2：如圖所示：A、B兩物體疊放在水平桌面上，水平力F作用在B上，使兩者一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：,A. A對(duì)B的靜摩擦力大小為F，方向向左 B. 地面對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力大小為F，方向向左 C. B物體受到向右的靜摩擦力和向左的滑動(dòng) 摩擦力 D.由于A、B一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB間 無(wú)摩擦力,BD,練習(xí)3、如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)

10、質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2 m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對(duì)m的最大拉力為,例題3：,練習(xí)3、如圖，在傾角為的固定光滑斜面上，有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著一只貓。已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍。當(dāng)繩子突然斷開時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變。則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為（ ） A. B. C. D.,1、在連接體問(wèn)題中，如果不要求知道各個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力，并且各個(gè)物體具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它們看成一個(gè)整體（當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)），分析受到的外力和運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用牛頓第

11、二定律求出加速度（或其他未知量）,連接體問(wèn)題方法總結(jié)：,2、如果需要知道物體之間的相互作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程，隔離法和整體法是互相依存，互相補(bǔ)充的，兩種方法互相配合交替應(yīng)用，常能更有效地解決有關(guān)連接體的問(wèn)題。,3、比較常見(jiàn)的三種連接方式：繩子（桿子）、摩擦力、彈力。 4、處理連接題問(wèn)題的關(guān)鍵：受力分析，整體法、隔離法；“隔離法”用的多一些，找出相關(guān)聯(lián)的物理量：注意加速度和相互作用力。 5、通常情況下，連接體具有相同加速度！ 但有些情況下，連接體的加速度并不相同，但基本方法不變。,作業(yè)1、如圖所示：把質(zhì)量

12、為M的物體放在光滑的水平高臺(tái)上，用一條可以忽略質(zhì)量而且不變形的細(xì)繩繞過(guò)光滑定滑輪把它與質(zhì)量為m的物體連接起來(lái)，求： 1)物體M和物體m的 加速度各是多大？ 2)繩對(duì)M的拉力大小 是多少?,作業(yè)2、如圖，底座A上裝有0.5m的直立桿，其總質(zhì)量為0.2kg，桿上套有質(zhì)量為0.05kg的小環(huán)B，它與桿有摩擦.當(dāng)環(huán)從底座以4m/s的速度飛起時(shí)，剛好能到達(dá)桿頂。求: 1) 、在環(huán)升起過(guò)程中，底座對(duì)水平面壓力多大？ 2）、小環(huán)從桿頂回落底座需多長(zhǎng)時(shí)間？（重力加速度取g=10米/秒2）,作業(yè)3：如圖所示，在一粗糙水平面上放有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的鐵塊1、2，中間用一原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來(lái)

13、，鐵塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)有一水平力F拉鐵塊2，當(dāng)兩個(gè)鐵塊一起以相同的加速度做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩鐵塊間的距離為,B.,C.,D.,A.,B.,C.,D.,三、傳送帶問(wèn)題,答案:C,2006、24.(19分)一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。,高考賞析,2.如圖所示，傳送帶與地面傾角=370，AB長(zhǎng)度為16m。若傳送帶靜止,在傳送帶上端A無(wú)初速

14、度地放一物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需要的時(shí)間是多長(zhǎng)？,若物體在下滑的過(guò)程中，皮帶突然順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則從A到B的時(shí)間將怎樣變化？,3.如圖所示，傳送帶與地面傾角=370，AB長(zhǎng)度為16m，傳送帶以10m/s的速率逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需要的時(shí)間是多長(zhǎng)？,（2004）25（20分）一小圓盤靜止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合，如圖。已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1 ，盤與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 ?，F(xiàn)突然以恒定的加速度a 將桌布抽離桌面，加速度的方向是水平

15、的且垂直于AB邊。若圓盤最后未從桌面掉下，則加速度a 滿足的條件是什么？（以g 表示重力加速度）,高考賞析,四、超重、失重問(wèn)題,題型四：超重失重問(wèn)題,1.一個(gè)質(zhì)量為m的人站在加速度為a的豎直向上加速的電梯中,試求這個(gè)人受到電梯對(duì)他的支持力的大小是多少?此人是超重還是失重?如果是超重,超重了多少?,1、電梯底板上有質(zhì)量為10kg的物體，電梯分別以： （1）2m/s2的加速度勻加速上升 。 （2）2m/s2的加速度勻減速上升 。 （3）10m/s2的加速度勻減速上升 。 求上述三種情況下物體對(duì)底板壓力的大小。 g=10m/s2,2.如圖，臺(tái)階式電梯水平面上的人對(duì)水平面 的壓力是人體重的1.1倍，則

16、人受到該水平 面的摩擦力是人體重的_倍，電梯的 加速度大小是 m/s2。,0.173,2,某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，至?xí)r間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v-t圖可能是（取電梯向上 運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?五、瞬間、臨界、 最值問(wèn)題,題型五：彈簧及瞬間問(wèn)題,1.質(zhì)量不同的兩小球m1、m2(m1=m2/2)用輕彈簧和細(xì)線懸掛如圖所示,如將懸線燒斷,在燒斷的瞬間,m1和m2的加速度大小分別為() A.g、g B.1.5g、0 C.2g、0 D.3g、g,1用手提著一根下端固定一重物的輕彈簧，豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)手突然停止運(yùn)動(dòng)的瞬間，重物會(huì) A立即停止運(yùn)

17、動(dòng) B開始向上減速運(yùn)動(dòng) C開始向下加速運(yùn)動(dòng) D繼續(xù)向上加速運(yùn)動(dòng),2.一質(zhì)量為m的小球,用兩根細(xì)繩吊住處于靜止?fàn)顟B(tài),其中AB繩水平,OB繩與豎直方向成角,如圖所示,當(dāng)剪斷水平繩的瞬間,小球的加速度多大?方向怎樣?若OB換成彈簧,在剪斷水平繩的瞬間小球的加速度又為多少?,3.質(zhì)量為m的物塊用壓縮的輕質(zhì)彈簧卡在豎直放置的矩形匣子中,如圖所示,在匣子的頂部和底部都裝有壓力傳感器,當(dāng)匣子隨升降機(jī)以a=2.0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),匣子項(xiàng)部的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N，底部的壓力傳感器顯示的壓力為10.0N(g=10m/s2) (1)當(dāng)匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)是底部傳感器的示數(shù)的一半時(shí)，試確定升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況。 (2)要使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù) 為零，升降機(jī)沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情 況可能