重庆市江津第五中学高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题学案 新人教版必修1.doc

重庆市江津第五中学2014高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题学案 新人教版必修11.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。【重点难点】1重点：（1）.已知物体的受力情况，求物体的运动情况。（2）.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。2难点：（1）物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。（2）正交分解法。预 习 案【预习自测】1自主学习课本85页87页2.牛顿第一定律的内容：3.牛顿第一定律的内容：4.牛顿第一定律的内容： 探 究 案【合作探究】探究一：(一)从受力确定运动情况例题1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为（ ）a. 7 m/s b. 10 m/s c. 14 m/sd. 20 m/s分析 这个问题是已知物体受的力，求它运动的速度和位移。先考虑两个问题。（1） 物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？（2） 物体的运动是匀变速运动吗？解题过程：探究二：（二）从运动情况确定受力例题二蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0高处。已知运动员与网接触的时间为1.2，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。分析 这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力。应该注意三个问题。（1） 分析人的受力情况，运动员共受几个力的作用？这几个力各沿什么方向？其中哪些力是已知的？哪些力是待求的？（2） 根据运动学的关系得到加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的弹力。（3） 适当选取坐标系，使运动正好沿着一个坐标轴的方向。解题过程：提示 将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究。解析将运动员看作质量为m的质点，从h1高处下落，刚接触网时速度的大小为（向下）；弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小为 （向上）。速度的改变量 vv1v2（向上）。以a表示加速度， t表示运动员与网接触的时间，则va t。接触过程中运动员受到向上的弹力f和向下的重力mg，由牛顿第二定律得fmgma 由以上各式解得 ， 代入数值得 f1.5103。【当堂检测】1. 如图438所示，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略等大于直径。风370图438 （1）当杆在水平方向固定时，调解风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向的夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin370=0.6, cos370=0.8)【课堂总结】1 力和运动关系的两类基本问题已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。2 解决力和运动关系问题的一般步骤 确定研究对象； 分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图； 分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图； 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量 训 练 案【基础达标】1.一辆空车和一辆满载的同型号的汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶紧急刹车后（即车轮不滚动只滑动）那么a货车由于惯性大，滑行的距离也大b货车由于受到的摩擦力较大，滑行的距离较小c两车由于质量不同，滑行过程的加速度也不同d两车滑行的时间相同2质量为1和2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是f1和f2如果发现质量为1的物体先落地，那么a12 bf1f2 c d3一质量为的物体以初速度v0冲上一倾角为的光滑固定斜面，则下列说法正确的是a. 物体做匀减速运动，其加速度的大小为gsinb. 物体以速度v0匀速运动c物体从斜面底端上升到最高点所用时间为d物体沿斜面上升的最大高度为v022g4在光滑的水平面上，有两个相互接触的物体，如图所示，已知m，第一次用水平力f由左向右推m，物体间的相互作用力为fn1；第二次用用同样大小的水平力f由右向左推，物体间的作用力fn2，则afn1fn2 bfn1 fn2 cfn1 fn2 d无法确定5某消防队员从一平台上跳下，下落2后双脚触地，紧接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使身体重心又下降了0.5在着地的过程中，地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的a2倍b5倍 c8倍d10倍【能力提升】6一物体的质量为5kg，在五个力作用下保持平衡状态，若撤去一个力后（其他力不变），则物体沿水平方向向北产生4m/s2的加速度，去掉那个力的大小为 n，方向 7在水平地面上有一个质量为的物快，它受到水平恒力f的作用后，由静止开始运动，进过时间后撤去恒力f，又经过时间物体恰好停下来，则物快受到的摩擦力的大小为 8一水平传送带长为20，以20 m/s的速度做匀速运动已知物体与传送带的动摩擦因数为0.1，物体从放到传送带的一端开始，运动到另一端所需的时间为 （g取10m/s2）9如图所示，五块质量相同的木块并排放在光滑的平面上，水平外力f作用在第一块木块上，则第三块木块对第四块木块的作用力为 ，第四块木块所受合力为 10质量为0.2kg的物体，以24m/s的初速度竖直向上抛出，由于空气的阻力，经2到达最高点若空气阻力大小不变，则物体上升的最大高度是 ，它由最高点落回抛出点所用的时间是 (g取10m/s2)11为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验如图所示，在木块a和木块b上贴上待测的纸，b板水平固定，沙桶通过细线与a相连，调节沙桶中沙的多少，使a匀速向右运动，测出沙桶和沙的总质量为以及贴纸木块a的质量为m，则（1）该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？（2）在实际操作中，发现要保木块a做匀速运动比较困难，请你对这个实验进行改进来解决这一困难(可根据自己设计的方案添加实验器材)【延伸拓展】12.质量为400kg的赛艇在水中航行时受到