《牛顿第二运动定律的综合应用》牛顿运动定律ppt课件
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高考物理一轮复习：3-1《牛顿第一定律、牛顿第三定律》ppt课件
题的能力．
实验四：验证牛顿第二 定律
2．本章复习关注两点： (1)对力和运动关系的认识历程、牛顿运动 定律、惯性、作用力、反作用力的概念， 规律的理解和辨析．
(2)以生产、生活和科学实验中有关的命题
背景，考查应用牛顿运动定律分析实际问
题的能力．
高三物理一轮复习
第三章 牛顿运动定律 第1节 牛顿第一定律 牛顿第三定律
考点阐释
1．作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”
2．应用牛顿第三定律时应注意的问题
(1)定律中的“总是”二字说明对于任何物体，在任何 条件下牛顿第三定律都是成立的．
考点二 对牛顿第三定律的理解
考点阐释
不同点
(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中，若一个产生或消失， 则另一个必然同时产生或消失．
D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要 制适当的速度，另一方面要将身体稍微向
将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的 里倾斜，调控人和车的重心位置，但整体
答案 解析
的惯性不变，选项D错误．
考点一 对牛顿第一定律的理解
题组设计
3.(2014·高考北京卷)伽利略创造的
把实验、假设和逻辑推理相结合的
用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列
说法中正确的是
()
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一 对作用力和反作用力
B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一 对作用力和反作用力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一 对平衡力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一 对平衡力
答案 解析 图片显/隐
考
考点一 对牛顿第一定律的理解
点 考点二 对牛顿第三定律的理解
牛顿运动定律的综合应用
机器人技术
机器人的移动和操作也遵循牛顿第一定律，通过编程控制机器人的运动轨迹和 姿态，实现各种复杂动作。
02
CATALOGUE
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的基本理解
01
02
03
牛顿第二定律
物体加速度的大小跟它所 受的合力成正比，跟它的 质量成反比，加速度的方 向跟合力的方向相同。
公式
F=ma，其中F代表物体所 受的合力，m代表物体的 质量，a代表物体的加速 度。
轨道力学
火箭发射和卫星入轨需要精确的力学计算，包括牛顿第二定律的应用 ，以确定火箭所需的推力和轨迹。
THANKS
感谢观看
牛顿运动定律的综 合应用
contents
目录
• 牛顿第一定律的应用 • 牛顿第二定律的应用 • 牛顿第三定律的应用 • 牛顿运动定律的综合应用案例
01
CATALOGUE
牛顿第一定律的应用
惯性系与非惯性系
惯性系
一个不受外力作用的参考系，物 体在该参考系中保持静止或匀速 直线运动状态。
非惯性系
一个受到外力作用的参考系，物 体在该参考系中不会保持静止或 匀速直线运动状态。
划船
划桨时水对桨产生反作用力，使船前进。
3
走路
脚蹬地面时，地面给人一个反作用力，使人前进 。
牛顿第三定律在科技中的应用
喷气式飞机
通过燃烧燃料喷气产生反作用力，推 动飞机前进。
火箭推进器
电磁炮
通过电磁力加速弹丸，使其获得高速 ，射出后产生反作用力推动炮身运动 。
火箭向下喷射燃气产生反作用力，推 动火箭升空。
03
转向稳定性
汽车在转弯时，向心力（根据牛顿第二定律）的作用使车辆维持在转弯
机器人的移动和操作也遵循牛顿第一定律，通过编程控制机器人的运动轨迹和 姿态，实现各种复杂动作。
02
CATALOGUE
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的基本理解
01
02
03
牛顿第二定律
物体加速度的大小跟它所 受的合力成正比，跟它的 质量成反比，加速度的方 向跟合力的方向相同。
公式
F=ma，其中F代表物体所 受的合力，m代表物体的 质量，a代表物体的加速 度。
轨道力学
火箭发射和卫星入轨需要精确的力学计算，包括牛顿第二定律的应用 ，以确定火箭所需的推力和轨迹。
THANKS
感谢观看
牛顿运动定律的综 合应用
contents
目录
• 牛顿第一定律的应用 • 牛顿第二定律的应用 • 牛顿第三定律的应用 • 牛顿运动定律的综合应用案例
01
CATALOGUE
牛顿第一定律的应用
惯性系与非惯性系
惯性系
一个不受外力作用的参考系，物 体在该参考系中保持静止或匀速 直线运动状态。
非惯性系
一个受到外力作用的参考系，物 体在该参考系中不会保持静止或 匀速直线运动状态。
划船
划桨时水对桨产生反作用力，使船前进。
3
走路
脚蹬地面时，地面给人一个反作用力，使人前进 。
牛顿第三定律在科技中的应用
喷气式飞机
通过燃烧燃料喷气产生反作用力，推 动飞机前进。
火箭推进器
电磁炮
通过电磁力加速弹丸，使其获得高速 ，射出后产生反作用力推动炮身运动 。
火箭向下喷射燃气产生反作用力，推 动火箭升空。
03
转向稳定性
汽车在转弯时，向心力（根据牛顿第二定律）的作用使车辆维持在转弯
牛顿第二定律ppt课件
也是本章的重点和中心内容。
1.5单元结构分析
教学背景
运动和力的关系
教学目标
教学策略
教学流程
牛顿第一定律
基石
实验
牛顿第二定律
力学单
位制
牛顿运动定律的应用
核心
设计特点
板书设计
定性
了解惯性
定量
研究惯性
自然哲学的数学原理
1.5学情分析
教学背景
教学目标
教学策略
教学流程
设计特点
板书设计
知识
基础
认知
障碍
牛顿第一定律
程，充分体现物理学科对提高学生核心素养的独特作用。
2.在教学方法和手段上，综合应用现象、设问和探究
等多种方法，并辅以多媒体等手段；由生活现象到规律总
结，再到生活应用的整个教学逻辑顺序，贯穿本节课堂教
学。
3.在学法指导上，让学生尝试自主分析概括，得出结
论；使学生在获取知识的过程中，领会物理学方法，受
到科学思维方法训练以及探索精神等科学素养的教育。
物理量是质量，此处采用了比值定义的思想，可不作出赘述，但可以构建部分情景
让学生加以感受
1.4教材分析
教学背景
教学目标
教学策略
教学流程
设计特点
板书设计
牛顿第二定律是在实验的基础上建立起来的重要规律，也是动力学
的核心内容，当然，牛顿第一定律是整个经典物理学的基石。牛顿
第二定律是牛顿第一定律的延续，是整个动力学理论的核心规律，
力
质量
影响牛顿第二定律逻辑严密的最大障碍
5.3设计特点
科学前辈们有限的实验事实
教学背景
教学目标
教学策略
1.5单元结构分析
教学背景
运动和力的关系
教学目标
教学策略
教学流程
牛顿第一定律
基石
实验
牛顿第二定律
力学单
位制
牛顿运动定律的应用
核心
设计特点
板书设计
定性
了解惯性
定量
研究惯性
自然哲学的数学原理
1.5学情分析
教学背景
教学目标
教学策略
教学流程
设计特点
板书设计
知识
基础
认知
障碍
牛顿第一定律
程，充分体现物理学科对提高学生核心素养的独特作用。
2.在教学方法和手段上，综合应用现象、设问和探究
等多种方法，并辅以多媒体等手段；由生活现象到规律总
结，再到生活应用的整个教学逻辑顺序，贯穿本节课堂教
学。
3.在学法指导上，让学生尝试自主分析概括，得出结
论；使学生在获取知识的过程中，领会物理学方法，受
到科学思维方法训练以及探索精神等科学素养的教育。
物理量是质量，此处采用了比值定义的思想，可不作出赘述，但可以构建部分情景
让学生加以感受
1.4教材分析
教学背景
教学目标
教学策略
教学流程
设计特点
板书设计
牛顿第二定律是在实验的基础上建立起来的重要规律，也是动力学
的核心内容，当然，牛顿第一定律是整个经典物理学的基石。牛顿
第二定律是牛顿第一定律的延续，是整个动力学理论的核心规律，
力
质量
影响牛顿第二定律逻辑严密的最大障碍
5.3设计特点
科学前辈们有限的实验事实
教学背景
教学目标
教学策略
3-4专题：牛顿运动定律的综合应用
必考内容 第3章 第4讲
人 教 实 验 版
高考物理总复习
归纳领悟 1．运用整体法解题的基本步骤 (1)明确研究的系统或运动的全过程． (2)画出系统的受力图和运动全过程的示意图． (3)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理 规律列方程求解．
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
连接体问题
命题规律 利用整体法和隔离法分析求解多物体间
人 教 实 验 版
的相互作用力，或能根据受力情况求其运动情况．
(2011· 盐城模拟)
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
如图所示，固定在水平面上的斜面倾角 θ＝37° ，木 块 A 的 MN 面上钉着一颗小钉子，质量 m＝1.5kg 的小 球 B 通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木 块与斜面间的动摩擦因数 μ＝0.50.现将木块由静止释放， 木块将沿斜面下滑．求在木块下滑的过程中小球对木块 MN 面的压力． g＝10m/s2， (取 sin37° ＝0.6， cos37° ＝0.8)
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
[解析] 由极限思想当滑轮质量 m＝0 时，则 A、D 答 m1m2g 案中 T1＝ 由于单选故 A、D 错．B 答案中 T1＝ m1＋m2 m1m2g 2m1m2g ，C 答案中 T1＝ .由牛顿第二定律对 m1、 2m1＋m2 m1＋m2 m2 取整体： 则有 m1g－m2g＝(m1＋m2)a① 以 m1 为研究对象时：m1g－T1＝m1a② 2m1m2g 联立①②解得 T1＝ ，故选项 C 正确. m1＋m2
人 教 实 验 版
高考物理总复习
归纳领悟 1．运用整体法解题的基本步骤 (1)明确研究的系统或运动的全过程． (2)画出系统的受力图和运动全过程的示意图． (3)寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理 规律列方程求解．
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
人 教 实 验 版
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
连接体问题
命题规律 利用整体法和隔离法分析求解多物体间
人 教 实 验 版
的相互作用力，或能根据受力情况求其运动情况．
(2011· 盐城模拟)
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
如图所示，固定在水平面上的斜面倾角 θ＝37° ，木 块 A 的 MN 面上钉着一颗小钉子，质量 m＝1.5kg 的小 球 B 通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木 块与斜面间的动摩擦因数 μ＝0.50.现将木块由静止释放， 木块将沿斜面下滑．求在木块下滑的过程中小球对木块 MN 面的压力． g＝10m/s2， (取 sin37° ＝0.6， cos37° ＝0.8)
必考内容
第3章 第4讲
高考物理总复习
[解析] 由极限思想当滑轮质量 m＝0 时，则 A、D 答 m1m2g 案中 T1＝ 由于单选故 A、D 错．B 答案中 T1＝ m1＋m2 m1m2g 2m1m2g ，C 答案中 T1＝ .由牛顿第二定律对 m1、 2m1＋m2 m1＋m2 m2 取整体： 则有 m1g－m2g＝(m1＋m2)a① 以 m1 为研究对象时：m1g－T1＝m1a② 2m1m2g 联立①②解得 T1＝ ，故选项 C 正确. m1＋m2
牛顿运动定律的综合应用
3．解题方法 整体法、隔离法． 4．解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度． (2)对滑块和滑板进行运动情况分析，找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系，建立方程．特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移．
[典例 1] 长为 L＝1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上，
3．图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要 求分析物体的运动情况． (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线， 要求分析物体的受力情况． (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析．
4．解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 意义． (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式，进而明确 “图象与公式”、“图象与物体”间的关系，以便对有关物理问 题作出准确判断．
可行的办法是( BD )
A．增大 A 物的质量 B．增大 B 物的质量 C．增大倾角θ D．增大拉力 F
2. 如图所示，质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上，光滑槽内有一质量为 m 的小铁球，现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角，则下列说法正确的是( C )
A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．凹槽对小铁球的支持力为smingα C．系统的加速度为 a＝gtan α D．推力 F＝Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1．常见的图象有
v－t 图象，a－t 图象，F－t 图象，F－a 图象等．
2．图象间的联系
加速度是联系 v－t 图象与 F－t 图象的桥梁．
练习： 1．(多选)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜面，其运
2015届一轮课件：牛顿运动定律综合应用(70张ppt)
明 考 向 · 两 级 集 训
提 考 能 · 素 养 速 升
菜 单
课 时 作 业
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
1.如 图 3－ 3－ 1 所 示 ， 光 滑 水 平 面 上 放 置 着 质 量 分 别 为 m、2m 的 A、B 两 个 物 体 ， 现 用 水 平 拉 力 F的 最 大 值 为 A． μ m g C． 3μ m g ( A、B 间 的 最 大 静 摩 擦 力 为 μ m g ，
面 上 有 两 块 完 全 相 同 的 木 块
上，用 FAB 表示木块 A、 B 间 的 相 互 作 用 力 ， 下 列 说 法 可 能 正 确 的 是 ( )
明 考 向 · 两 级 集 训
提 考 能 · 素 养 速 升
菜 单
图 3－ 3－ 2
课 时 作 业
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
课 时 作 业
提 考 能 · 素 养 速 升
确 分 析 物 理 过 程 进 行 求 解 ．
菜
单
高三一轮总复习·物理
固 考 基 · 教 材 梳 理 析 考 点 · 重 难 突 破
常出现的临界条件为：1 ( ) 地面、绳子或杆的弹力为零． 2 ( ) 相对静止的物体间静摩擦力达到 最大 ， 通 常 在 计 算 中取最大静摩擦力 等于 滑动摩擦力．
明 考 向 · 两 级 集 训
知 ， 轻 绳 中 拉 力 为
提 考 能 · 素 养 速 升
到 2T 时 ， 轻 绳 中 拉 力 等 于 错误，C 正确；
课 时 作 业
菜
单
高三一轮总复习·物理
2023学年新教材高中物理第四章运动和力的关系：牛顿运动定律的应用pptx课件新人教版必修第一册
典例示范 例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通 过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的 质量m＝2×103 kg，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．
(1)冰壶与冰面之间的摩擦力； (2)30 s内冰壶的位移大小．
答案：(1)3.8 N (2)40 m
5.牛顿运动定律的应用
必备知识•自主学习
关键能力•合作探究
新课程标准
理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象， 解决有关问题．
核心素养目标
科学思维
科学探究
科学态度 与责任
真实情境下，应用牛顿运动定律解决综合问题． 利用生产生活中的实际问题，探究、论证运动和力的 关系． 感受物理和生活、科学、技术的联系，培养探索自然 的内在动力．
(1)人(含滑板)从斜坡上滑下的加速度为多大； (2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0 m，则人(含滑 板)从斜坡上滑下的距离应不超过多少．
答案：(1)2 m/s2 (2)50 m
探究点二 从运动情况确定受力 导学探究
房屋屋顶的设计要考虑很多因素，其中很重要的一点是要考虑排 水问题，如果某地降雨量较大，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，设雨 滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动．
针对训练1 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板 上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道 再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与 斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过 程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.求：
第4讲 牛顿运动定律的综合应用(二)
2 μgL 。显然,若v带< 2 μgL ,则物体在传送带上 其离开传送带时的速度为v= 2 μgL ,则物体在传送带上将一直加速运动。 将先加速,后匀速运动;若v带≥
甲 (2)v0≠0,且v0与v带同向,如图乙所示。
乙 ①v0<v带时,由(1)可知,物体刚放到传送带上时将做a=μ g的匀加速运动。假
v3=v1+a2Δt ⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板的位移为
v1 v3 s1= Δt 2
小物块的位移木板的位移为
Δs=s2-s1
联立⑥⑧⑨⑩ 式,并代入数据得 Δs=6.0 m 因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0 m。 (3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加 速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为s3。由牛顿第二定律及运动 学公式得
mg sin α(α为传送带的倾角)。
(2)物体和传送带一起加速运动 ①若物体和传送带一起向上加速运动,传送带的倾角为α,则对物体有f-mg sin α=ma,即物体受到的静摩擦力方向沿传送带向上,大小为f=ma+mg sin α。
②若物体和传送带一起向下加速运动,传送带的倾角为α,则静摩擦力的大 小和方向决定于加速度a的大小。 当a=g sin α时,无静摩擦力; 当a>g sin α时,有mg sin α+f=ma,即物体受到的静摩擦力方向沿传送带向下,
v 5 t 2= = s=1 s a 5 v 2 25 s2= = =2.5 m 2a 10
s3=s1-s2=(10-2.5) m=7.5 m,
3 t 3= =1.5 s
s v
t总=t1+t2+t3=4.5 s
甲 (2)v0≠0,且v0与v带同向,如图乙所示。
乙 ①v0<v带时,由(1)可知,物体刚放到传送带上时将做a=μ g的匀加速运动。假
v3=v1+a2Δt ⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板的位移为
v1 v3 s1= Δt 2
小物块的位移木板的位移为
Δs=s2-s1
联立⑥⑧⑨⑩ 式,并代入数据得 Δs=6.0 m 因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0 m。 (3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加 速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为s3。由牛顿第二定律及运动 学公式得
mg sin α(α为传送带的倾角)。
(2)物体和传送带一起加速运动 ①若物体和传送带一起向上加速运动,传送带的倾角为α,则对物体有f-mg sin α=ma,即物体受到的静摩擦力方向沿传送带向上,大小为f=ma+mg sin α。
②若物体和传送带一起向下加速运动,传送带的倾角为α,则静摩擦力的大 小和方向决定于加速度a的大小。 当a=g sin α时,无静摩擦力; 当a>g sin α时,有mg sin α+f=ma,即物体受到的静摩擦力方向沿传送带向下,
v 5 t 2= = s=1 s a 5 v 2 25 s2= = =2.5 m 2a 10
s3=s1-s2=(10-2.5) m=7.5 m,
3 t 3= =1.5 s
s v
t总=t1+t2+t3=4.5 s
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栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
关键能力 2 等时圆模型
如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内三根固
定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上，a
点为圆周的最高点，d 点为最低点．每根杆上都套
有一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从 a、b、
c 处释放(初速度为 0)，用 t1、t2、t3 依次表示各滑环到达 d 点所 用的时间，则( )
栏目 导引
ห้องสมุดไป่ตู้
2．处理两类问题的思维过程
第5章 牛顿运动定律
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
3．解题的常用方法 (1)矢量合成法：当物体只受两个力作用时，应用平行四边形定 则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的 大小和方向，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同． (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物 体的合力，然后应用牛顿第二定律求加速度．在实际应用中常 将力进行分解，且将加速度所在的方向选为 x 轴或 y 轴方向， 有时也可分解加速度，即FFxy＝＝mmaayx.
数为 μ1，A、B 间动摩擦因数为 μ2，μ1>μ2.卡车刹车的最大加 速度为 a，a>μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相
等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后
s0 距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过( )
A. 2as0
B． 2μ1gs0
C. 2μ2gs0
D． （μ1＋μ2）gs0
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
的水平推力，使冰车从静止开始运动 10 s 后，停止施加力的作 用，使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小 明始终没有施加力的作用)．求： (1)冰车的最大速率； (2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[思路点拨] (1)由题知，冰车先做匀加速运动后做匀减速运动， 当小明妈妈停止施加力的作用时，速度最大，由牛顿第二定律 求得加速度，由速度公式求解最大速率． (2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移，撤去作用力冰车做 匀减速运动过程，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学速度 位移关系求得滑行位移，即可求出总位移．
度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方
向夹角为θ，由牛顿第二定律知
mgcos θ＝ma.
①
设圆心为 O，半径为 R，由几何关系得，滑环由开始运动至 d
点的位移为 s＝2Rcos θ.②
由运动学公式得 s＝12at2. ③
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
由①②③式联立解得 t＝2
R g.
习题课 牛顿第二运动定律的综合应用
学习目标 1.明确动力学的两类 基本问题． 2．掌握应用牛顿运动 定律解题的基本思路 和方法．
第5章 牛顿运动定律
核心素养形成脉络
第5章 牛顿运动定律
1．动力学的两类问题 (1)已知受力情况求运动情况：先由牛顿第二定律求出 a，再由 运动学公式求运动情况．(如 v0，v，s，t 等) (2)已知运动情况求受力情况：先由运动学公式求出 a，再由牛 顿第二定律求力．
第5章 牛顿运动定律
(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同 的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示．
栏目 导引
【达标练习】
第5章 牛顿运动定律
1.(2019·江 苏 扬 州 高 一 期 中 ) 如 图 所
示，钢铁构件 A、B 叠放在卡车的水
平底板上，卡车底板和 B 间动摩擦因
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
已知物体的受力求运动情况 关键能力 1 从受力确定运动情况
(2019·浙江湖州高一期中)滑冰车是儿 童喜欢的冰上娱乐项目之一，如图所示为小 明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的 总质量是 40 kg，冰车与冰面之间的动摩擦因 数为 0.05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了 40 N
A．t1<t2<t3 C．t3>t1>t2
B．t1>t2>t3 D．t1＝t2＝t3
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第5章 牛顿运动定律
[思路点拨] (1)先求出滑环在杆上运动的加速度．
(2)位移可用 2Rcos θ表示．
(3)由 s＝12at2 推导 t.
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第5章 牛顿运动定律
[解析] 小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速
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第5章 牛顿运动定律
[解析] (1)以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得
F－μmg＝ma1
①
vm＝a1t
②
由①②式得 vm＝5 m/s.
(2)冰车匀加速运动过程中有 s1＝12a1t2 ③
冰车自由滑行时有 μmg＝ma2 ④
v2m＝2a2s2
⑤
又 s＝s1＋s2
⑥
由③④⑤⑥式得 s＝50 m.
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第5章 牛顿运动定律
解析：选 C.设 A、B 的质量为 m，以最大加速度运动时，A 与 B
保持相对静止，由牛顿第二定律得：f1＝ma1≤μ2mg，解得 a1 ≤μ2g，同理，可知 B 的最大加速度；a2≤μ1g；由于 μ1>μ2， 则 a1<a2≤μ1g<a，可知要求其刹车后在 s0 距离内能安全停下，
则车的最大加速度等于 a1，所以车的最大速度：vm＝ 2μ2gs0， 故 A、B、D 错误，C 正确．
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第5章 牛顿运动定律
2.(2019·贵州遵义高一期末)如图所示，位于竖 直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切 于 M 点，与竖直墙相切于 A 点，竖直墙上另 一点 B 与 M 的连线和水平面的夹角为 60°， C 是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻：a、b 两球分别由 A、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿 AM、 BM 运动到 M 点；c 球由 C 点自由下落到 M 点．则( )
[答案] (1)5 m/s (2)50 m
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第5章 牛顿运动定律
解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画 出物体的受力示意图； (2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大 小和方向)； (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； (4)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所 需的运动参量．
小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故
t1＝t2＝t3. [答案] D
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第5章 牛顿运动定律
等时圆模型 (1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的 最低点所用时间相等，如图甲所示； (2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下 端所用时间相等，如图乙所示；
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第5章 牛顿运动定律
关键能力 2 等时圆模型
如图所示，ad、bd、cd 是竖直面内三根固
定的光滑细杆，a、b、c、d 位于同一圆周上，a
点为圆周的最高点，d 点为最低点．每根杆上都套
有一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从 a、b、
c 处释放(初速度为 0)，用 t1、t2、t3 依次表示各滑环到达 d 点所 用的时间，则( )
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2．处理两类问题的思维过程
第5章 牛顿运动定律
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第5章 牛顿运动定律
3．解题的常用方法 (1)矢量合成法：当物体只受两个力作用时，应用平行四边形定 则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的 大小和方向，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同． (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物 体的合力，然后应用牛顿第二定律求加速度．在实际应用中常 将力进行分解，且将加速度所在的方向选为 x 轴或 y 轴方向， 有时也可分解加速度，即FFxy＝＝mmaayx.
数为 μ1，A、B 间动摩擦因数为 μ2，μ1>μ2.卡车刹车的最大加 速度为 a，a>μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相
等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后
s0 距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过( )
A. 2as0
B． 2μ1gs0
C. 2μ2gs0
D． （μ1＋μ2）gs0
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第5章 牛顿运动定律
的水平推力，使冰车从静止开始运动 10 s 后，停止施加力的作 用，使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小 明始终没有施加力的作用)．求： (1)冰车的最大速率； (2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．
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第5章 牛顿运动定律
[思路点拨] (1)由题知，冰车先做匀加速运动后做匀减速运动， 当小明妈妈停止施加力的作用时，速度最大，由牛顿第二定律 求得加速度，由速度公式求解最大速率． (2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移，撤去作用力冰车做 匀减速运动过程，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学速度 位移关系求得滑行位移，即可求出总位移．
度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方
向夹角为θ，由牛顿第二定律知
mgcos θ＝ma.
①
设圆心为 O，半径为 R，由几何关系得，滑环由开始运动至 d
点的位移为 s＝2Rcos θ.②
由运动学公式得 s＝12at2. ③
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第5章 牛顿运动定律
由①②③式联立解得 t＝2
R g.
习题课 牛顿第二运动定律的综合应用
学习目标 1.明确动力学的两类 基本问题． 2．掌握应用牛顿运动 定律解题的基本思路 和方法．
第5章 牛顿运动定律
核心素养形成脉络
第5章 牛顿运动定律
1．动力学的两类问题 (1)已知受力情况求运动情况：先由牛顿第二定律求出 a，再由 运动学公式求运动情况．(如 v0，v，s，t 等) (2)已知运动情况求受力情况：先由运动学公式求出 a，再由牛 顿第二定律求力．
第5章 牛顿运动定律
(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，质点沿不同 的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示．
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【达标练习】
第5章 牛顿运动定律
1.(2019·江 苏 扬 州 高 一 期 中 ) 如 图 所
示，钢铁构件 A、B 叠放在卡车的水
平底板上，卡车底板和 B 间动摩擦因
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第5章 牛顿运动定律
已知物体的受力求运动情况 关键能力 1 从受力确定运动情况
(2019·浙江湖州高一期中)滑冰车是儿 童喜欢的冰上娱乐项目之一，如图所示为小 明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的 总质量是 40 kg，冰车与冰面之间的动摩擦因 数为 0.05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了 40 N
A．t1<t2<t3 C．t3>t1>t2
B．t1>t2>t3 D．t1＝t2＝t3
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第5章 牛顿运动定律
[思路点拨] (1)先求出滑环在杆上运动的加速度．
(2)位移可用 2Rcos θ表示．
(3)由 s＝12at2 推导 t.
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第5章 牛顿运动定律
[解析] 小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速
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第5章 牛顿运动定律
[解析] (1)以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得
F－μmg＝ma1
①
vm＝a1t
②
由①②式得 vm＝5 m/s.
(2)冰车匀加速运动过程中有 s1＝12a1t2 ③
冰车自由滑行时有 μmg＝ma2 ④
v2m＝2a2s2
⑤
又 s＝s1＋s2
⑥
由③④⑤⑥式得 s＝50 m.
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第5章 牛顿运动定律
解析：选 C.设 A、B 的质量为 m，以最大加速度运动时，A 与 B
保持相对静止，由牛顿第二定律得：f1＝ma1≤μ2mg，解得 a1 ≤μ2g，同理，可知 B 的最大加速度；a2≤μ1g；由于 μ1>μ2， 则 a1<a2≤μ1g<a，可知要求其刹车后在 s0 距离内能安全停下，
则车的最大加速度等于 a1，所以车的最大速度：vm＝ 2μ2gs0， 故 A、B、D 错误，C 正确．
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第5章 牛顿运动定律
2.(2019·贵州遵义高一期末)如图所示，位于竖 直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切 于 M 点，与竖直墙相切于 A 点，竖直墙上另 一点 B 与 M 的连线和水平面的夹角为 60°， C 是圆环轨道的圆心，已知在同一时刻：a、b 两球分别由 A、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿 AM、 BM 运动到 M 点；c 球由 C 点自由下落到 M 点．则( )
[答案] (1)5 m/s (2)50 m
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第5章 牛顿运动定律
解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画 出物体的受力示意图； (2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大 小和方向)； (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度； (4)结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所 需的运动参量．
小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故
t1＝t2＝t3. [答案] D
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第5章 牛顿运动定律
等时圆模型 (1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的 最低点所用时间相等，如图甲所示； (2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下 端所用时间相等，如图乙所示；
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