高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用教课内容课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用教课内容课件ppt，共14页。PPT课件主要包含了牛顿运动定律的应用，FsinθF等内容，欢迎下载使用。
匀速直线运动 s  vt
匀变速直线运动 vt v0  at1
s  v t at
重力G 弹力N摩擦力f 已知外力F
凭刹车痕迹 判定肇事司机是否超速驾驶
某市交通部门规定汽车在市区某些街道的行驶速度不得超过vm=30km/h. 一辆汽车 在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止. 交警测得车轮在地面 上滑行的轨迹长sm=10m，从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数μ=0.72. 试通过
计算判断该汽车是否违反规定超速行驶.（取g=10m/s2）解：选定汽车前进方向为正方向，汽车刹车后做匀减速直线运动 f
汽车的加速度： a  F合
f - mg -g
由匀减速运动，可知：v 2
v 2  2as (式中v =0m/s)
代入数据，得：v0  12m / s  43.2km / h  30km / h所以这辆车超速行驶.
【应用1】 根据刹车痕迹鉴定肇事车辆车速课本P118例2
【拓展1】汽车防抱死装置的作用.
课本P119练习4 假设安装了防抱死装置的汽车刹车时的制动力恒为F，驾驶员的反应时间为t，
汽车的质量为m，汽车刹车前匀速行驶的速度为v，试推出驾驶员发现情况后紧急刹 车时的安全距离s的表达式（用上述已知物理量F，t，m，v表示）.根据刹车时安全距离s的表达式，试分析引发交通事故的原因.解：选定汽车前进方向为正方向，汽车先做匀速行驶后做匀减速直线运动。
匀减速运动的加速度：a  F合   F
(式中vt=0m/s)
安全距离： s  s1  s2  vt 
冬奥会高山滑雪速降比赛
【应用2】 滑雪运动员提速一个滑雪者质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加 速滑下，山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m， 求滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力).
解：做匀加速直线运动，由条件可知：
移项并代入数据得：a  2(x  v0t)  4m / s2
沿斜面方向，根据牛顿第二定律： mg sin f ma移项并代入数据得： f mg sin ma  75N方向沿山坡向上θ
t 2对滑雪者进行受力分析， 将重力进行分解，如图示。
【拓展2】 多运动过程已知小孩与雪橇的总质量为m=20kg，静止于水平冰面上．若大人用大小为F=50N， 与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动，4s内的位移为
9.2m，之后撤去拉力，求小孩与雪橇在冰面上滑行的总路程．（sin37°=0.6，cs37°=0.8．取g=10m/s2）N1
受力分析如图， 沿y方向有： F sin N1  mg
解：雪橇先以a 做匀加速直线运动，由 s
移项并代入数据得： a1 1.15m / s2
沿x方向有： F cs f ma④
由②~⑤式，并代入数据得： 0.1
 g  1m / s 2
 f 2  N 2
刚撤去拉力， 速度为：v1  a1t  4.6m / s
最终减速为0，因而总路程： s  s1  s2  s1 1 30.36m
牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关
已知小孩与雪橇的总质量为m=20kg，静止于水平冰面上．若大人用大小为F=50N， 与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动，4s内的位移为
9.2m，之后撤去拉力，求小孩与雪橇在冰面上滑行的总路程．（sin37°=0.6，cs37°=0.8．取g=10m/s2）
【拓展2】 多运动过程
系,①确定瞬时加速度关键是正确确定瞬时合外力;②当指定 某个力变化时,是否还隐含着其他力也发生变化．过程之间的衔接，往往可以通过速度v．
请根据牛顿第二定律，设计一个能测量水平方向运动物体加速度的装置.如图所示是测定水平方向运动物体的加速度的仪器装置原理图：水平光滑杆AB 固定在待测系统上，杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数为k的弹簧 相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，弹簧处于自然长度。滑块下端有一滑动臂，可 在滑动变阻器R上滑动（不计阻力）。待测系统静止时滑块触头P位于变阻器R的中点 处。当系统在水平方向加速运动时，可将其加速度转换成电压信号从电压表输出。F合（a）
U  U 2 U1
【习题3】(多选)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩 擦因数为0.3，当物体运动的速度为v0＝10 m/s时，给物体施加一个与速度 方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)()
物体经10 s速度减为零物体经2 s速度减为零物体的速度减为零后将保持静止 D．物体的速度减为零后将向右运动
物体向左运动时受到向右的滑动摩擦力，f＝μFN＝μmg＝3 N
 5m / s2，方向向右，
根据牛顿第二定律得a 
物体的速度减为零所需的时间 t  v0
由于F