《【课件】牛顿运动定律的应用 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】牛顿运动定律的应用 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5节 牛顿运动定律的应用第四章 运动和力的关系 导入新课视频2022年北京冬奥会会徽宣传片导入新课冰雪运动中也蕴含着很多的物理规律，这节课我们尝试用已经学过的物理规律来解决部分项目中的动力学问题。一、从受力确定运动情况冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属于冬奥会比赛项目，有人把冰壶称作“冰上国际象棋”，这一比喻很好地诠释了冰壶的神秘与高雅。冰壶运动在中国起步很晚，但发展很快。2001年哈尔滨市体委成立国内首支冰壶专业队伍，正式参加国际比赛。到现在，取得的最好成绩为：男队，奥运会第四名，世锦赛第四名；女队，奥运会季军，世锦赛冠军。一、从受力确定运动情况投手在起点线处释放冰壶，让冰
2、壶滑行到大本营的中心，期间可合理利用具体的规则，比如擦冰，来改变冰壶的运动进行攻击或者防守对方的冰壶，最后留在大本营里且离中心最近的冰壶得分。视频冰壶比赛一、从受力确定运动情况交流讨论 1.冰壶被投出后做什么运动？2.冰壶运动的位移取决于什么？3.擦冰的作用是什么？匀减速直线运动初速度、加速度减小阻力以减小加速度一、从受力确定运动情况梳理深化从受力情况确定运动情况的一般思路：分析受力加速度运动情况牛顿第二定律 F=ma运动学公式匀变速直线运动一、从受力确定运动情况例1冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速
3、度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。已知投掷线AB距圆心O的距离为30 m，设冰壶与冰面间的动摩擦因数=0.008。在某次比赛中，运动员使冰壶在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出。试判断冰壶能否运动到圆心O处？（g取10 m/s2）一、从受力确定运动情况解：以冰壶前进方向为正方向建立一维坐标系由牛顿第二定律，冰壶的加速度由 v2v02=2ax 得冰壶滑行距离25 m30 m，所以冰壶不能运动到圆心O处。一、从受力确定运动情况1在上题中，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至0.004。因此为使冰壶能够沿
4、虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10 m/s2）一、从受力确定运动情况解：由牛顿第二定律，刷冰后的加速度解得擦冰的长度 x2=10 m由 v2v02=2ax 得已知 x1+x2=30 m二、从运动情况确定受力跳台滑雪是冬奥会运动项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，脚着专用滑雪板，不借助任何外力，从起滑台起滑，在助滑道上获得高速度，于台端起跳后，身体前倾与滑雪板成锐角，沿抛物线在空中飞行，在着陆坡着陆后，继续滑行至停止区停止。视频跳台滑雪二、从运动情况确定受力图为2022年北京冬奥会跳台滑雪场馆效果图“雪如意”。跳台剖面因与中国传统吉祥饰物“如意”的S形曲线契合，
5、因此被形象地称为“雪如意”。利用这个跳台的S曲线即赛道剖面的S线和中国古代文化如意的S曲线，形成一种对冬奥赛事独到的中国文化表达。二、从运动情况确定受力要飞跃较长的距离，助滑阶段获得大的速度是很重要的因素。助滑阶段赛道可近似看成倾斜直线赛道。运动员在赛道上受到哪些力的作用？哪些力对运动员的加速有影响？要想获得高速度，运动员需要减小哪个因素的影响？你知道可以采取哪些技术措施吗？交流讨论 重力、支持力、摩擦力重力摩擦力增大光滑程度、减小压力一、从受力确定运动情况梳理深化从运动情况确定受力情况的一般思路：运动学公式分析受力运动情况加速度匀变速直线运动牛顿第二定律 F=ma二、从运动情况确定受力巩固提
6、升跳台滑雪运动中助滑时运动员保持蹲踞姿势从A点由静止出发沿直线向下加速运动，经过距离A点s=20 m处的P点时，运动员的速度v1=50.4 km/h。已知助滑赛道的倾角为37，运动员的质量m=60 kg，重力加速度取g=9.8 m/s2，求助滑过程中运动员所受到的阻力大小。（计算结果保留两位有效数字）二、从运动情况确定受力由 v2v02=2ax 得运动员的加速度运动员在P点的速度v1=50.4 km/h=14 m/s解：受力分析，建立如图直角坐标系，Fx=mgsin37f由牛顿第二定律得 Fx=ma=604.9 N=294 Nf=mgsin37 Fx=6010sin37 N 292 N 68
7、N二、从运动情况确定受力2高度为h的冰滑梯，倾角为，小朋友从静止开始沿冰面自由下滑（不计小朋友下滑时受到的摩擦阻力和空气阻力），滑到底端后，进入动摩擦因数为 的粗糙的缓冲平面做匀减速运动最后停下（不计转折时速度大小的改变）。（1）他到达滑梯底端的速度。（2）缓冲平面至少多长。二、从运动情况确定受力解：（1）受力分析如图，在斜面上运动时以沿斜面向下为正方向；由牛顿第二定律得在斜面上运动的加速度由几何知识得斜面长由 v2v02=2ax 得到达斜面底端时的速度二、从运动情况确定受力解：（2）在缓冲平面上运动时以运动方向（图中水平向右）为正方向；由牛顿第二定律得在缓冲平面上的加速度由 v2v02=2ax 得缓冲平面的最短长度受力分析 N2=G，f=N2课堂小结 谢谢观看，你今天收获了什么？
