人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用图片ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用图片ppt课件，共16页。PPT课件主要包含了共点力平衡，1共点力，2平衡状态，例题一课本P88，F2Gtanθ，F1sinθ，又f1μFN1，又f2μFN2，f1f2f，超重和失重等内容，欢迎下载使用。

（3）共点力作用下物体的平衡条件：F合=０或者 a=0
一个物体受几个力的作用，这几个力的作用线相交于一点
一个物体在几个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态。
（4）平衡条件的四个推论：
①若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零。
②物体在三个共点力作用下处于平衡状态，任意 两个力的合力与第三个力等大、反向。
③物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时，n个力必定共面共点，合力为零，称为n个共点力的平衡，其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向，作用在同一直线上。
④当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体的合力均为零。
③ 正交分解法：将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，Fx=0，Ｆy＝０，多用于三个以上共点力作用下物体的平衡
（5）利用平衡条件解决实际问题的方法
②矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，这三个力的合力必为零，根据正弦定理 或相似三角形（对应边之比等于各边代表的力之比）可求得未知力。
①力的合成、分解法：根据任意两个力的合力与第三个力等大反向的关系。
提醒：各种方法有机的运用会使问题更易于解决！
解：以点为研究对象，进行受力分析如图所示：
将F1进行分解在坐标轴上
在x轴上：F2-F1csθ=0 （1）
在y轴上：F1sinθ-F3=0 （2）
由（1）（2）可得：F1=G/sinθ
当θ很小时，F1、F2都接近0,则F1、F2都会很大。
因此要根据材料情况适当的选择θ。
练习1：一物体置于粗糙的斜面上，给该物体施加一个平行于斜面的力，当此力为100 N且沿斜面向上时，物体恰能沿斜面向上匀速运动；当此力为20 N且沿斜面向下时，物体恰能在斜面上向下匀速运动。求施加此力前，物体在斜面上受到的摩擦力为多大？
解：沿斜面向上时受力分析如图：
x轴：F1-mgsinα-f1=0 y轴：mgcsα-FN1=0
当不施加此力时,重力沿斜面向下的分力 mgsinα=40 Nx轴：f2-F2-mgsinα=0，y轴：mgcsα-FN2=0
由上式可得：f1=f2=f=（F1+F2)/2代入数据得：f=(100+20)/2 N=60 N
物体静止在斜面上，受到的摩擦力为40 N。
沿斜面向下时受力分析如图：
二、动态平衡问题的分析方法
所谓动态平衡问题，就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题，即任一时刻处于平衡状态。
①解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变量y与自变量x的一般函数式，然后根据自变量x的变化确定应变量y的变化。
②图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图，然后根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。
注意：先明确哪些量是变化的，哪些量是不变的
练习2：如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳ＯＡ固定不动，绳ＯＢ在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳ＯＢ由水平转至竖直的过程中，绳ＯＢ的张力的大小将( )A.一直变大 B.一直变小C.先变大后变小 D.先变小后变大
【解析】在绳ＯＢ转动的过程中物块始终处于静止状态，所受合力始终为零。如图为绳ＯＢ转动过程中结点的受力示意图，从图中可知，绳ＯＢ的张力先变小后变大。
TA一直减小，ＴＢ先变小后增大。
练习3：如图所示，半圆形支架ＢＡＤ，两细绳ＯＡ和ＯＢ 结于圆心Ｏ，下悬重为Ｇ的物体，使ＯＡ绳固定不动，将ＯＢ绳的Ｂ端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置Ｃ过程中，分析ＯＡ和ＯＢ绳所受的力大小如何变化？
练习4：半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN，在P和MN之间放一个光滑的小圆柱体Q，整个装置处于静止。若用外力使MN保持竖直并且缓慢的向右移动，在Q落到地面以前发现P始终保持静止，则下列说法中正确的是（ ）
A、Q所受的合力逐渐增大 B、MN对Q的弹力逐渐增加C、地面对P的摩擦力逐渐增大 D、P、Q之间的弹力先减小后增大
（2）视重：弹簧测力计或台秤的示数。
说明：当物体静止或匀速直线运动时，实重等于视重
（3）超重：视重大于实重。
特点：物体具有向下的加速度。 如加速下降、减速上升
即物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力
特点：物体具有向上的加速度。 如加速上升、减速下降
（1）实重：物体实际所受的重力。
（4）失重：视重小于实重。
，物体具有向上的加速度
，物体具有向下的加速度
习题5：如图升降机以0.5 m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是５０ kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
【解析】人在Ｇ和FＮ的合力作用下，以0.5 m/s2的加速度竖直向上运动，取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得FＮ－Ｇ＝ma 由此可得FＮ＝Ｇ＋ma＝m（g+a） 代入数值得FＮ＝５１５ Ｎ
根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是５１５ Ｎ，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是５１５ Ｎ。
习题6：某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起８０ kg的物体。求：（１）此电梯的加速度多大？ （２）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（取g=10 m/s2）
答案（１）2.5 m/s2 (2)48 kg
习题7：一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为mA=5 kg的物体Ａ，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N,如图所示，g取10 m/s2，求此时人对地板的压力大小。
四、 从动力学看自由落体运动
（1）对自由落体运动的理解
①自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，即物体的初速度为零。
②由于物体在做自由落体运动时所受重力是一个恒力，由牛顿第二定律可知，物体下落的加速度也是恒定加速度，从这个角度看，自由落体运动是匀变速直线运动。
③从牛顿第二定律F=ma可知，物体所受重力产生下落的加速度，mg=ma，所以a=g。
（2）对竖直上抛运动的理解
物体所受重力产生加速度，F合=-mg=ma