人教版高中物理必修1暑期预读课程《力学单位制、牛顿运动定律的应用》
牛顿运动定律的应用专题：板块模型 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册
（板块）
板块模型：一个物体（物块）在另一个物体（长板）上，两者之 间或有相对运动、或相对静止。
A
v0
B
AF B
板块系统中的一个物体可能受到外力作用，而另一个物体则会受到 板块之间的摩擦力或者板块之间的摩擦力和系统外的摩擦力共同作用。
由于摩擦力的作用与运动、位移有关，所以板块运动影响因素较多， 我们在研究时应该细心、有序。
（3）A、B一起在水平面上滑行至停下的距离。
（1）aA=2m/s2 ，aB=1m/s2；（2）t=1s；（3）x=0.5m
今天的内容，你掌握了吗？
C．两物体从受力开始就有相对运动 D．两物体始终没有相对运动
2、某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力 传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉 长木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ B） A．实验中必须让长木板保持匀速运动 B．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7 C．物块与木板间的动摩擦因数为0.7 D．图乙中曲线可以反映长木板所受拉力随时间的变化趋势
例2:如图所示，质量M＝1 kg、长L＝4 m的木板静止在粗糙的水平地面上，木 板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，在木板的左端放置一个质量m＝1 kg、大小 可以忽略的铁块，铁块与木板上表面间的动摩擦因数μ2＝0.4，某时刻起在铁块 上加一个水平向右的恒力F＝8 N，g取10 m/s2，求：(1)加上恒力F后铁块和木 板的加速度大小；(2)铁块经多长时间到达木板的最右端，此时木板的速度多 大？(3)当铁块运动到木板最右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距 离．
3．如图所示，质量为2Kg的小物块A可以看作质点，以初速度v0=3m/s滑上静止的木 板B左端，木板B足够长，当A、B的速度达到相同后，A、B又一起在水平面上滑行直 至停下。已知B的质量为1Kg，A、B间的动摩擦因数为0.2，木板B与水平面间的动摩
人教版高中物理必修第一册《5 牛顿运动定律的应用》优秀教学教案教学设计
5．牛顿运动定律的应用1．知道动力学的两类问题:从受力确定运动情况和从运动情况确定受力;理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。
2．掌握解决动力学问题的基本思路和方法,会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。
1.从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由□01牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过□02运动学的规律确定物体的运动情况。
2．从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的□03加速度,结合受力分析,再根据□04牛顿第二定律求出力。
判一判(1)若已知物体的受力情况,可以由运动学公式求出加速度。
()(2)若物体所受合外力恒定,且合外力方向与物体运动方向在同一条直线上,则根据牛顿第二定律求出物体做匀变速直线运动的加速度,再根据运动学公式求速度、位移等物理量。
()(3)若物体做匀加速直线运动,则可以根据运动学公式求出加速度,进而根据牛顿运动定律求力。
()(4)若已知物体的运动情况,可以根据牛顿第二定律求出加速度。
()提示:(1)×(2)√(3)√(4)×想一想(1)物体的运动方向是否一定与物体所受合力的方向一致?为什么?提示:不一定。
物体的运动情况由物体所受的合力和物体的初始状态共同决定。
如物体以某一初速度v0冲上光滑斜面,合力方向沿斜面向下,而物体的运动方向沿斜面向上。
所以受力情况决定了加速度,但与速度没有直接关系。
(2)加速度在解决动力学的两类问题中有什么作用?提示:加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁,无论是已知受力情况求解运动情况,还是已知运动情况求解受力情况,都需要根据已知条件确定加速度这个桥梁。
所以充分利用已知条件,确定加速度的大小和方向是解决动力学问题的关键。
课堂任务从受力确定运动情况仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
将质量为m的冰壶沿冰面以速度v0投出,如何求解它能滑行的距离?活动1:如图所示,以一定速度v0将冰壶沿冰面投出,冰壶滑行时受什么力?提示:重力、支持力和冰面对它的摩擦力。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 第4节 力学单位制课件 新人教版必修1.ppt
[解析] (1)题中所有各项中，属于物理量的是：密度、 加速度、质量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”。
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有：质量、 长度、时间。故此空填“E、H、I”。
(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此 空填“G”。
(4)在国际单位制中属于基本单位的是秒和千克，属于导 出单位的是米/秒、牛顿。故应填“F、J”；“B、C”。
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(3)基本单位： 基本量 的单位。 (4)导出单位：由基本量根据 物理关系 推导 出来的其他物理量的单位。
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2．国际单位制 (1)国际单位制是一种国际通用的、包括一切 计量 领域 的单位制。 (2)在国际单位制中，基本量共有七个，力学有三个： 长度 、 质量 、 时间 ，其基本单位分别为 米 、 千克 、 秒 ；热学的基本量是热力学温度、物质的量，基本单 位是开尔文(K)、摩尔(mol)；电学的基本量是电流，基 本单位是安培(A)；光学的基本量是发光强度，基本单位 是坎德拉(cd)。
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[名师点睛] (1)一个物理量的单位如果用两个或两个以上的 基本单位符号表示，这个物理量的单位一定是导出 单位，如m/s、m/s2、kg/m3等。 (2)用一个符号表示的单位不一定是基本单位， 如N、J、W都是导出单位。
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1．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。 (填序号字母)
A．密度 B．米/秒 C．牛顿 D．加速度 E．质量 F．秒 G．厘米 H．长度 I．时间 J．千克
图 4－4－1
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[审题指导]
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[解析] 统一单位：v＝200 cm/s＝2 m/s，x＝0.011 km ＝11 m。开始时，物体受的摩擦力为 Ff＝μmg，由牛顿第 二定律得物体的加速度
新人教版高中物理必修1暑期预读课程07·《牛顿第三定律、力的合成与分解》·学生版
新人教版高中物理必修1暑期预读课程（2021）第7课时：牛顿第三定律、力的合成与分解知识透视一、牛顿第三定律1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力。
2.定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
3.对作用力与反作用力的理解(1).六同：大小相同、性质相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失。
(2).三异：方向相反、不同物体、不同效果。
(3).二无关：与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关。
4.一对平衡力与作用力、反作用力的区别名称一对平衡力作用力与反作用力作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消5.思维妙用——转换研究对象在对物体进行受力分析时，如果不便于分析物体受到的某些力，则可以通过分析其反作用力来解决问题。
牛顿第三定律将起到非常重要的转换研究对象的作用，如求压力时，可先求支持力。
【典型例题1】如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是()A.水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对平衡力【典型例题2】如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河。
如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜。
则下列说法中正确的是（）A．甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小C．甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小二、力的合成1.合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力。
【最新】人教版必修一高中物理课件：第七节 牛顿运动定律的应用(二)
７
牛顿运动定律运动定律掌握共点力 1．知道共点力作用下的平衡状 平衡条件的应用. 态及平衡条件． 2．会用共点力的平衡条件处理 2.利用牛顿运动定律并结合生活 简单的平衡问题． 体验理解超重和失重. 3.了解超重、失重的含义，会 3.结合牛顿运动定律，从动力学 辨别超重现象和失重现象. 角度分析自由落体运动. 4.会从动力学角度理解自由落 体运动.
图d可估测出的是电梯向下起动时的加
速度，由图a和图e可估测出的是电梯 向下制动时的加速度，所以CD正确。
课堂小结
理论探究
减速 下降
v a F
加速 上升
a v
加速 下降
F
减速 上升
v
v G 超重
a G
a
F G ma
失重
G F ma
航 天 员 在 太 空 中 的 失 重 状 态
航天飞机、宇宙飞船等航天器进入轨道后， 其中的人和物都处于 完全失重 状态。
航天器中的宇航员
g
近地卫星
g0 g
远离地球的卫星
利用完全失重条件的科学研究
乘“挑战者” 号对“完全失重下 液滴状态”课题进 行研究。
利用完全失重条件的科学研究
制造理想的滚珠
液体呈绝对球形
制造泡沫金属
活动与探究3： 物体做自由落体运动的 条件有哪些？通过实验研究 了自由落体运动，知道它是 加速度不变的匀变速直线运 动。自由落体运动的加速度 为什么不变？
θ
F
分 F 析 F2
F1
θ
F1= F cosθ
①
③
F2= F sinθ
②
v Ff
θ
F f ＝ μF N
FN F
新教材2023年高中物理新人教版必修第一册：牛顿运动定律的应用课件
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小；
[解析] 在企鹅向上奔跑过程中： x＝12at2，解得 x＝16 m。 [答案] 16 m
(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小； [解析] 在企鹅卧倒以后将进行两个过程的运动，第一个过程从 卧倒到最高点做匀减速运动，第二个过程是从最高点匀加速滑到最 低点，两次过程根据牛顿第二定律分别有：mgsin 37°＋μmgcos 37° ＝ma1，mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma2，解得 a1＝8 m/s2，a2＝4 m/s2。
(1)人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 BC 的最大长度 L＝20.0 m，则 斜坡上 A、B 两点间的距离应不超过多少？ 思路点拨：
[解析] (1)人和滑板在斜坡上的受力如图所示，建立直角坐标 系。设人和滑板在斜坡上滑下的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律 得
mgsin θ－Ff＝ma1 FN－mgcos θ＝0，其中 Ff＝μFN 联立解得人和滑板滑下的加速度大小为 a1＝g(sin θ－μcos θ)＝2.0 m/s2。
提示：(1)通过分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求得加 速度，然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等；(2) 根据运动学公式求加速度，进而由牛顿第二定律求摩擦力。
考点 1 根据受力确定运动情况 1．问题界定：已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力 情况已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位 移。
(× )
知识点二 从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据_运__动__学__规__律_求出物体的加速度， 再根据牛__顿__第__二__定__律__求出力。
2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
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：
人教版高中必修一物理教学课件 第四章 牛顿运动定律 4.4《力学单位制》教学课件
第四章牛顿运动定律学案4力学单位制目标定位1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.2.明确国际单位制中七个基本量和力学中三个基本量及其单位.3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.知识探究自我检测一、对单位制的理解知识探究问题设计1.在水浒传中，武松、林冲、鲁智深都是身长八尺的大汉.那么，你知道身长“八尺”是多少米吗？答案查找资料知，古时的“一尺”相当于现在的0.23 m，“身长八尺”也就是相当于现在的1.84 m左右.2.美国国家航空航天局(NASA)在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于靠火星过近，结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层.航空航天局调查事故原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速度时使用了英制单位，而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位制算出来的，并把这些数据直接输入电脑.从这次事故的原因上，你能得到什么启示？答案在国际上采用统一的单位制是非常重要的，也是非常必要的.要点提炼1.单位制：单位和 单位一起组成单位制. (1)基本量和基本单位 被选定的能够利用物理量之间的推导出其他物理量的单位的物理量叫做基本量.基本物理量的单位叫基本单位.国际单位制中选定、 、 、电流(I )、热力学温度(T )、物质的量(n )、发光强度(I )七个量为基本量；对应的七个基本单位是 、 、 、安培、开尔文、摩尔、坎德拉.基本 导出 关系 长度(l ) 质量(m ) 时间(t ) 米 千克 秒(2)导出单位：由根据 推导出来的其他物理量的单位，例如速度、加速度的单位，叫做导出单位.2.国际单位制中的力学单位(1)基本单位长度l ，单位：；质量m ，单位： ；时间t ，单位： . 基本量 物理关系 m kg s(2)常用的导出单位速度(v )，由公式 导出，单位： . 加速度(a )，由公式a ＝ 导出，单位： . 力(F )，由公式 导出，单位： .此外还有功、功率、压强等.v ＝Δx Δt m/s ΔvΔtm/s 2 F ＝ma N(或kg·m/s 2)二、单位制的应用问题设计1.单位制可以简化计算过程计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，这样就可以省去计算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而使计算简便.2.推导物理量的单位物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位.3.判断比例系数的单位根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式F＝kx中k的单位为N/m，F＝μF中μ无N单位.4.单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的.典例精析一、对单位制的理解例1对下面的物理量和单位的说法正确的是()①密度②牛③米每秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B.属于国际单位制中基本单位的是⑦C.属于国际单位制中单位的是②③⑦D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥解析密度、加速度、长度、质量和时间不是单位的名称，而是物理量的名称；千克是国际单位制中的基本单位，牛、米每秒是国际单位制中的导出单位，都属于国际单位，故B、C正确.答案BC二、单位制的应用例2一辆重4 t的汽车，从静止开始，在水平路面上行驶，已知发动机的牵引力为1 600 N，汽车在运动时所受阻力为车重的0.02倍，取g＝10 m/s2，求：(1)汽车在开出后加速度的大小；解析已知F1＝1 600 NF2＝4×104×0.02 N＝800 N合力F＝F1－F2＝800 N由牛顿第二定律可得加速度a ＝F m ＝8004×103 m /s 2＝0.2 m/s 2 答案 0.2 m/s 2(2)经过多长时间汽车的速度可达10 m/s.解析t＝v－v0a＝10－00.2s＝50 s答案50 s针对训练质量m＝200 g的物体以加速度a＝20 cm/s2做匀加速直线运动，则关于它受到的合外力的大小及单位，下列运算既简洁又符合一般运算要求的是()A.F＝200×20＝4 000 NB.F＝0.2×0.2 N＝0.04 NC.F＝0.2×0.2＝0.04 ND.F＝0.2 kg×0.2 m/s2＝0.04 N解析在物理计算中，如果各物理量的单位都统一到国际单位制中，则最后结果的单位也一定是国际单位制中的单位.答案B例3 在解一道计算题时(由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移x ＝ (t 1＋t 2)，用单位制的方法检查，这个结果( )A.可能是正确的B.一定是错误的C.如果用国际单位制，结果可能正确D.用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果 可能正确F 2m解析 可以将右边的力F 、时间t 和质量m 的单位代入公式中看得到的单位是否和位移x 的单位一致；还可以根据F ＝ma ，a ＝ ，v ＝ ，将公式的物理量全部换算成基本量的单位，就容易判断了.在x ＝ (t 1＋t 2)式中，左边单位是长度单位，而右边的单位推知是速度单位，所以结果一定是错误的，单位制选的不同，不会影响结果的准确性，故A 、C 、D 错，B 对.v t x t F 2m 答案 B课堂要点小结1.(对单位制的理解)关于力学单位制，下列说法正确的是( )A.kg 、m/s 、N 是导出单位B.kg 、m 、s 是基本单位C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg ，也可以是gD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F ＝ma自我检测解析所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛顿”(N)是导出单位，即1 N＝1 kg·m/s2(F＝ma)，所以A 项错误，B项正确.在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项错误.在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确.答案BD2.(利用单位制简化计算过程)一物体在2 N 的外力作用下，产生10 cm/s 2的加速度，求该物体的质量.下面有几种不同的求法，其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A.m ＝F a ＝210 kg ＝0.2 kgB.m ＝F a ＝ 2 N 0.1 m/s 2＝20kg·m/s 2m/s 2＝20 kgC.m ＝F a ＝20.1＝20 kg D.m ＝F a ＝20.1kg ＝20 kg解析带单位运算时，每一个数据均要带上单位，且单位换算要准确，也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示，计算所得结果的单位就是国际单位，这样在统一已知量的单位后，就不必再一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可.在备选的四个选项中A、C均错，B项解题过程正确，但不简洁，只有D项单位运用正确，且简洁而又规范.答案D3.(利用单位制检查物理量关系式的正误)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定 的是( )错误．． A.x ＝v 2a B.x ＝m v 3F C.x ＝Ft D.x ＝m v 22F解析把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位为m/s，a的单位为m/s2，F的单位为kg·m/s2，x的单位为m.由此可解出A、B、C、D的单位分别为s、m2/s、kg·m/s、m，故A、B、C一定错误，D可能正确.答案ABC4.(利用单位制简化计算过程)一列质量为103t的列车，机车牵引力为3.5×105N，运动中所受阻力为车重的0.01倍.列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h 需多长时间？此过程中前进了多远距离？(g取10 m/s2)解析列车总质量m＝103 t＝106 kg总重力G＝mg＝106×10 N＝107 N运动中所受阻力F＝0.01G＝0.01×107 N＝105 N设列车匀加速运动的加速度为a .由牛顿第二定律得F 牵－F ＝ma ，则列车的加速度为a ＝F 牵－F m ＝3.5×105－105106 m /s 2＝0.25 m/s 2 列车由静止加速到v ＝180 km /h ＝50 m/s 所用时间为 t ＝v －v 0a ＝50－00.25 s ＝200 s1 2 3 4此过程中列车的位移为x＝v2－v202a＝502－02×0.25m＝5×103 m＝5 km答案200 s 5 km。