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高中人教版 (2019)5 牛顿运动定律的应用图文课件ppt
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这是一份高中人教版 (2019)5 牛顿运动定律的应用图文课件ppt，文件包含新人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系拓展课三牛顿运动定律的三类典型问题课件ppt、新人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系拓展课三牛顿运动定律的三类典型问题学案docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共28页， 欢迎下载使用。
1.综合应用牛顿第二定律、运动学规律，结合F-t图像、v-t图像、a- F图像等信息解决动力学问题.2.应用物理方法和数学知识分析讨论动力学中的临界、极值问题.3.应用整体和隔离法分析求解连接体问题．
关键能力·合作探究——突出综合性 素养形成类型一 动力学中的图像问题归纳总结1.常见的图像形式在动力学问题中，常见的图像是v-t图像、F - t图像、a -F图像等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而不是代表物体的运动轨迹．2．图像问题的分析方法(1)把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像的物理意义，明确图像所反映的物理过程．(2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义．注意图线的斜率、图线与坐标轴所围图形面积的物理意义．
(1)2 s末物体的速度大小；(2)前2 s内物体的位移；(3)t为多少时物体的速度为0.
【答案】 (1)6 m/s (2)6 m 方向水平向左 (3)8 s
【解析】 速度—时间图像的斜率表示加速度，则由题图可知，沿斜面上滑时的加速度大小为a1＝10 m/s2；沿斜面下滑时的加速度大小为a2＝2 m/s2；根据牛顿第二定律得：上滑时，有mg sin θ＋μmg cs θ＝ma1；下滑时，有mg sin θ－μmg cs θ＝ma2，由上述两式解得θ＝37°，μ＝0.5.
例3 (多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图中甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是( )A．μA＝μB，mAmC D．μA<μC，mA
类型二 动力学中的连接体问题归纳总结1.连接体两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法．
2．处理连接体问题的方法说明：有些题目既可用“整体法”，也可用“隔离法”，还有些题目则需要交替运用“整体法”与“隔离法”．
典例示范例4 [2022·江苏宿迁高一检测](多选)如图所示，A、B两物体质量分别为2 kg、1 kg，用细线连接置于水平地面上，现用大小为6 N的水平作用力F拉物体A，两物体一起向右做匀加速运动，若两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．B的加速度大小为1 m/s2B．A拉B的作用力为2 NC．若撤去外力F，物体A做减速运动，物体B做加速运动D．若撤去外力F，物体A的加速度大小为1 m/s2
例5 两质量均为m的木块A、B叠放在一起，静置于水平面上，水平恒力F作用在A上，两木块一起运动，加速度大小为a1，如图(a)所示．现取走木块B，在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1，F1＝mg(g为重力加速度)．木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动，加速度大小为a2，如图(b)所示．下列关于a1和a2的关系，正确的是( ) A．a2＝2a1 B．a2＝a1C．a2＞2a1 D．a1＜a2＜2a1
【解析】 设A与地面间的动摩擦因数为μ，对A和B的整体分析，由牛顿第二定律得F－μ·2mg＝2ma1；对A施加一压力F1＝mg，由受力分析可知F－μ(F1＋mg)＝ma2，整理得μ·2mg＋2ma1－μ(mg＋mg)＝ma2，解得a2＝2a1.
针对训练3 如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m∶M＝1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于( ) A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．2∶3
类型三 动力学中的临界问题归纳总结1.临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态．2．关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件．
3．临界问题的常见类型及临界条件：
典例示范 例6 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值．
【解析】 A、B两物体恰好相对滑动时，由牛顿第二定律得：对A：μmg＝ma，对A、B系统：F＝(m＋2m)a，解得：F＝3μmg.
拓展迁移1 在【例6】中，若拉力F作用在A上，如图所示，求拉力F的最大值．
解析：A、B两物体恰好相对滑动时由牛顿第二定律得：对B：μmg＝2ma，对A、B系统：F＝(m＋2m)a，解得：F＝1.5μmg.
解决临界问题的基本思路(1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)．(2)寻找过程中变化的物理量．(3)探索物理量的变化规律．(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系．
1.综合应用牛顿第二定律、运动学规律，结合F-t图像、v-t图像、a- F图像等信息解决动力学问题.2.应用物理方法和数学知识分析讨论动力学中的临界、极值问题.3.应用整体和隔离法分析求解连接体问题．
关键能力·合作探究——突出综合性 素养形成类型一 动力学中的图像问题归纳总结1.常见的图像形式在动力学问题中，常见的图像是v-t图像、F - t图像、a -F图像等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而不是代表物体的运动轨迹．2．图像问题的分析方法(1)把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像的物理意义，明确图像所反映的物理过程．(2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义．注意图线的斜率、图线与坐标轴所围图形面积的物理意义．
(1)2 s末物体的速度大小；(2)前2 s内物体的位移；(3)t为多少时物体的速度为0.
【答案】 (1)6 m/s (2)6 m 方向水平向左 (3)8 s
【解析】 速度—时间图像的斜率表示加速度，则由题图可知，沿斜面上滑时的加速度大小为a1＝10 m/s2；沿斜面下滑时的加速度大小为a2＝2 m/s2；根据牛顿第二定律得：上滑时，有mg sin θ＋μmg cs θ＝ma1；下滑时，有mg sin θ－μmg cs θ＝ma2，由上述两式解得θ＝37°，μ＝0.5.
例3 (多选)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图中甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是( )A．μA＝μB，mA
类型二 动力学中的连接体问题归纳总结1.连接体两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法．
2．处理连接体问题的方法说明：有些题目既可用“整体法”，也可用“隔离法”，还有些题目则需要交替运用“整体法”与“隔离法”．
典例示范例4 [2022·江苏宿迁高一检测](多选)如图所示，A、B两物体质量分别为2 kg、1 kg，用细线连接置于水平地面上，现用大小为6 N的水平作用力F拉物体A，两物体一起向右做匀加速运动，若两物体与地面间的动摩擦因数均为0.1，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是( )A．B的加速度大小为1 m/s2B．A拉B的作用力为2 NC．若撤去外力F，物体A做减速运动，物体B做加速运动D．若撤去外力F，物体A的加速度大小为1 m/s2
例5 两质量均为m的木块A、B叠放在一起，静置于水平面上，水平恒力F作用在A上，两木块一起运动，加速度大小为a1，如图(a)所示．现取走木块B，在木块A上施加一方向竖直向下的恒力F1，F1＝mg(g为重力加速度)．木块A仍在上述水平恒力F的作用下运动，加速度大小为a2，如图(b)所示．下列关于a1和a2的关系，正确的是( ) A．a2＝2a1 B．a2＝a1C．a2＞2a1 D．a1＜a2＜2a1
【解析】 设A与地面间的动摩擦因数为μ，对A和B的整体分析，由牛顿第二定律得F－μ·2mg＝2ma1；对A施加一压力F1＝mg，由受力分析可知F－μ(F1＋mg)＝ma2，整理得μ·2mg＋2ma1－μ(mg＋mg)＝ma2，解得a2＝2a1.
针对训练3 如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(m∶M＝1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同．当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，当用同样大小的力F作用于B上，使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于( ) A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．2∶3
类型三 动力学中的临界问题归纳总结1.临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态．2．关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件．
3．临界问题的常见类型及临界条件：
典例示范 例6 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，求拉力F的最大值．
【解析】 A、B两物体恰好相对滑动时，由牛顿第二定律得：对A：μmg＝ma，对A、B系统：F＝(m＋2m)a，解得：F＝3μmg.
拓展迁移1 在【例6】中，若拉力F作用在A上，如图所示，求拉力F的最大值．
解析：A、B两物体恰好相对滑动时由牛顿第二定律得：对B：μmg＝2ma，对A、B系统：F＝(m＋2m)a，解得：F＝1.5μmg.
解决临界问题的基本思路(1)认真审题，详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)．(2)寻找过程中变化的物理量．(3)探索物理量的变化规律．(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系．
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