湖北省湖北大学附属中学高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题（一）导学案 新人教版必修1.doc

4.6 用牛顿定律解决问题(一)学习目标知识与技能1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题.2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.过程与方法1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.2.通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值.3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.4.帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力.5.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力.6.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用.情感态度与价值观1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识.3.形成科学严谨的求实态度及提高解决实际问题的能力课前预习1牛顿第二定律确定了_的关系，使我们能够把物体的_情况和_情况联系起来。2如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的_，再通过_就可以确定物体的运动情况。3如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的_。预习评价a类进阶1牛顿第二定律确定了_的关系，使我们能够把物体的_情况和_情况联系起来。2如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的_，再通过_就可以确定物体的运动情况。3如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的_。b类进阶5一个静止在水平面上的物体，质量为2 kg，受水平拉力f=6 n的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数=0.2，求物体2 s末的速度及2 s内的位移。（g取10 m/s2）6一位滑雪者如果以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30的山坡，从冲坡开始计时，至3.8 s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m=80 kg。求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10 m/s2）评价等级:【 】课程导学1用牛顿定律解决问题的两类基本问题是什么？2通过对教材例题1和例题2的分析，总结运用牛顿运动定律解决问题的一般步骤是什么？3如何选取适当的坐标系？思维点击难点突破一、已知力求运动例1. 一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 n的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 n.求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。【拓展】把例1中的力f的方向变为斜向上30，那么此时物体的加速度应该怎样求解？二、已知运动求力例2. 一个滑雪的人，质量是75 kg，以v02 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30.在t5 s的时间内滑下的路程x60 m.求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）例3一个空心小球从距离地面16 m的高处由静止开始落下，经2 s小球落地，已知球的质量为0.4 kg，求它下落过程中所受空气阻力多大？【拓展】例3中若小球落地后竖直向上反弹到6 m高度，设空气阻力大小不变，则小球反弹上升的时间为多少？反弹的初速度为多少？三、连接体问题例4把质量为m的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求物体m和物体m的运动加速度各多大？【拓展1】求例4中绳上的拉力。例5. 两个物体a和b，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体a施以水平的推力f，则物体a对物体b的作用力等于（）a.b.c.fd.m1m2fab【扩展】：1.若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为则对b作用力等于。m2m12.如图所示，倾角为的斜面上放两物体m1和m2，用与斜面f平行的力f推m1，使两物加速上滑，不管斜面是否光滑，两物体之间的作用力总为。四、临界问题例5一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角=53的斜面顶端，如图4-6-1，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦。求绳的拉力及斜面对小球的弹力。图4-6-1方法与技巧展示自我小结自主评价1一辆小车的质量是10 kg，车与地面间的动摩擦因数为0.01，在力f=3 n的水平拉力作用下，小车由静止开始加速前进，走过40 m时撤掉水平力f，经一段时间后，小车停止，小车共行驶的时间为( )a16.3 sb20 sc40 sd60 s21.一物块从粗糙斜面底端，以某一初速度开始向上滑行，到达某位置后又沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中（ ）a.上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力 b.上滑时的加速度小于下滑时的加速度c.上滑时的初速度小于下滑时的末速度d.上滑时的时间小于下滑时的时间3.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力f作用后开始运动.f随时间t变化的规律如图464所示，则下列说法中正确的是（ ）图464a.物体将一直朝同一个方向运动 b.物体将做往复运动c.物体在前2 s内的位移为零 d.第1 s末物体的速度方向发生改变4.如图465所示，当车厢向前加速前进时，物体m静止于竖直车厢壁上.当车厢的加速度增大时（ ）图465a.静摩擦力增大 b.车厢竖直壁对物体的弹力增大c.物体m仍相对于车静止 d.物体的加速度也增大5.钢球在很深的油槽中由静止开始下落，若油对球的阻力正比于其速率，则球的运动是（ ）a.先加速后减速最后静止b.先加速运动后匀速运动c.先加速后减速最后匀速d.加速度逐渐减小到零6.如图466所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.（取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8）（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；（2）求悬线对球的拉力图466 7质量m=4 kg的物体在力f=10 n的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。撤去f后，经4 s物体停下来。求物体做匀速直线运动的速度和撤去f后的位移。拓展阅读牛顿运动定律的适用范围17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就.这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用.但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性.1905年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（18791955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命.他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的.实际上时间、空间和观察者是相对的.根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论.运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致.这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究.经典力学可以看作是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例.从20世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒