海南省海口市第十四中学高中物理 第四章 用牛顿运动定律解决问题（一）学案 新人教版必修1.doc

海南省海口市第十四中学高中物理必修一 学案 第四章 6 用牛顿运动定律解决问题（一）教学方法：学案导学 学习过程一、课前预习，自主学习效果检测（一）从受力情况确定运动情况 已知物体的受力情况,根据牛顿第二定律求出物体的_,再通过物体的运动学条件(初、末位置和初、末速度及运动时间等),根据_求出物体的运动情况。（二）从运动情况确定受力情况 已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，再根据牛顿第二定律求出物体所受的_，进而知道物体受到其他力的情况。【判一判】(1)物体所受的合外力的方向与加速度的方向相同。( )(2)加速度是联系运动学和力学的桥梁。( )(3)对物体进行受力分析时，既可以根据性质力分析，也可以根据效果力进行分析。( )(4)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的，不是由它对其他物体的施力决定。( )二、课堂导学，小组合作探究主题一：从受力确定运动情况1.试探究分析由物体的受力情况确定其运动情况的思路是怎样的。2.试分析根据物体的受力情况确定运动情况类问题的解题步骤。【探究归纳】从受力确定运动情况的解题思路【典例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，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2 n，求物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移。【解析】由牛顿第二定律得：f-f=ma所以物体的加速度物体在4 s末的速度v=at=1.14 m/s=4.4 m/s。4 s内发生的位移x= 1.116 m=8.8 m【变式训练】一木箱装货物后质量为50 kg，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，某人以200 n斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成30角，g取10 m/s2.求：(1)木箱的加速度。(2)第2 s末木箱的速度【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：(1)对木箱正确受力分析。(2)由牛顿第二定律求加速度。(3)由运动学公式求速度。答案：(1)1.06 m/s2 (2)2.12 m/s主题二：从运动情况确定受力1.尝试分析由物体的运动情况确定其受力情况的思路。2.试总结由物体的运动情况确定其受力这类问题的解题步骤。 【知识点拨】 加速度a是联系力和运动的桥梁 由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，加速度是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析是解决问题的关键。【探究归纳】 动力学问题的解题思路及步骤(1)确定研究对象。(2)对物体进行受力分析并画出受力示意图，对物体进行运动状态的分析。(3)选择正方向并建立直角坐标系，由牛顿第二定律及运动学规律列方程。(4)计算，求解未知量。【典例2】(2012郑州高一检测)质量为2 kg的物体置于水平地面上，用10 n的水平拉力使它从静止开始运动，第3 s末物体的速度达到6 m/s，求：(1)物体在运动过程中的加速度的大小。(2)物体在运动过程中受到的地面摩擦力。 【思路点拨】解答本题时要把握以下两点：(1)由运动情况求加速度。(2)由牛顿第二定律求摩擦力。【解析】(1)物体的加速度 (2)由牛顿第二定律得:f-ff=ma,所以ff=f-ma=10 n-22 n=6 n方向与运动方向相反。【互动探究】若上题中3秒末撤去拉力，求撤去拉力后物体能继续滑动的距离。答案：6 m三、分层达标训练【基础达标】1.用30 n的水平外力f拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力f作用3 s后消失。则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )a.v4.5 m/s，a1.5 m/s2 b.v7.5 m/s，a1.5 m/s2c.v4.5 m/s，a0 d.v7.5 m/s，a02.一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是7 kg，在14 n的水平恒力作用下，则 5 s末的速度及5 s内的位移为( )a8 m/s 25 m b2 m/s 25 mc10 m/s 25 m d10 m/s 12.5 m3.一个物体在水平恒力f的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是( )a.将水平恒力增加到2f，其他条件不变b将物体质量减小一半，其他条件不变c物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍d将时间增加到原来的2倍，其他条件不变4.a、b两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mamb，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xa与xb相比为( )a.xaxb b.xaxb c.xaxb d.不能确定5.(2012天门高一检测)如图所示，小车运动时，看到摆球悬线与竖直方向成角并与小车保持相对静止，则下列说法中正确的是( )a.小车可能向右加速运动，加速度为gsinb.小车可能向右减速运动，加速度为gtanc.小车可能向左加速运动，加速度为gtand.小车可能向左减速运动，加速度为gtan能力提高6.(2012衡水高一检测)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力f作用下沿杆向上运动，推力f与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g=10 m/s2.求：(1)小环的质量m。(2)细杆与地面间的倾角。7.(2012十堰高一检测)法国人劳伦特菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30 m高的塔上跳下准确地落入水池中。已知水对他的阻力(包括浮力)是他所受重力的3.5倍，他在空中下落的加速度为8 m/s2,g取10 m/s2。为了安全，水池需要准备的水深至少多少m？(1)物体所受到的水平拉力f的大小。(2)该物体与地面间的动摩擦因数。(取g=10 m/s2)8.在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力f的作用下由静止开始运动。10 s后拉力大小减小为f/3，并保持恒定。该物体的速度时间图象如图所示。求：(1)物体所受到的水平拉力f的大小。(2)该物体与地面间的动摩擦因数。(取g=10 m/s2)答案解析1.c 2. c 3.d 4. a 5. b、c6.【解析】(1)02 s内f1-mgsin=ma 由题图知a=0.5 m/s2,2 s后f2=mgsin 由得f1-f2=ma，所以m=1 kg。(2)由式得=30。答案：(1)1 kg (2)307.【解析】人在空中加速下落运动时，加速度为a1，落水速度设为v，由运动学规律v2=2a1h1,人落入水中后，由牛顿第二定律mg-3.5mg=ma2,由运动学规律-v2=2a2h2,由以上三式代入数据解