高中物理 第六节 用牛顿运动定律解决问题（一）导学案 新人教版必修1

专心 爱心 用心1 第六节第六节 用牛顿运动定律解决问题 一 用牛顿运动定律解决问题 一 学习目标学习目标 1 进一步学习分析物体的受力情况 并能结合物体的运动情况进行受力分析 2 掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 3 学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量 4 学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况 重点 难点 重点 难点 应用牛顿运动定律解决动力学问题 知识链接知识链接 力是使物体产生 的原因 受力作用的物体存在加速度 我们可以结合运动学 知识 解决有关物体运动状态变化的问题 另一方面 当物体的运动状态变化时 一定有 我们可以由加速度来确定物体的受力 一 动力学的两类基本问题一 动力学的两类基本问题 1 已知物体的受力情况 要求确定物体的 2 已知物体的运动情况 要求推断物体的 学法指导 学法指导 一 无论是哪种情况 解决有关运动和力问题的基本思路 加速度加速度始终是联系运动和力 的桥梁 进行正确的受力分析和运动过程分析求加速度加速度是解决问题的关键 二 用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 1 确定研究对象 2 进行受力分析和运动状态分析 画出受力的示意图 3 根据合力方向 用合成法或者正交分解法写出合力表达式 4 把合力带入 F合 ma 5 解方程并检查所得结果是否符合实际 舍去不合理的解 问题逻辑 问题逻辑 一 从受力确定运动情况 一 从受力确定运动情况 例例 1 1 如图所示 放在水平面上的物体质量为kg2 受到一个斜向下的与水平方向成 300角的推力 F 10N 的作用 从静止开始运动 已知物体与水平面间的摩擦因数为 0 1 取 g 10 2 sm 1 求物体s5末速度和s5内发生的位移 2 若s5末撤去推力 物体在水平面上运动的总位移是多少米 F 专心 爱心 用心2 例例 2 2 如图所示 有一水平传送带以 10m s 的速度匀速运动 现将一物体轻轻放在传送 带上 若物体与传送带的动摩擦因数为 0 5 则传送带将该物体传送 16m 的距离所需时间 为多少 二 从运动情况确定受力 二 从运动情况确定受力 例例 3 3 总重为 吨的载重汽车 由静止起开上一山坡 山坡的坡度为 0 02 即每前进 100m 上升 2m 在行驶了 100m 后 汽车的速度增大到 18km h 如果摩擦阻力是车重的 0 03 倍 汽车上坡时的牵引力多大 二 简单连接体问题 二 简单连接体问题 两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体 处理非平衡 状态下的有相互作用力的连接体问题常常用整体法和隔离法 整体法 整体法 连接体具有相同的加速度时可以把连接体看成一个整体作为一个研究对象 只分析外力 不分析内力 隔离法 隔离法 当需要求内力时 常把某个物体从连接体中 隔离 出来单独研究 例例 4 4 水平面上 A B 两物体紧靠在一起 它们与水平面的摩擦忽略不计 施水平恒力 F 使 A B 在水面上做匀加速运动 如图所示 若 A B 质量分别为 mA mB 求 AB 间压力多大 2 若物体与地面的摩擦因数为 u 此时 AB 之间的压力又 是多大 F AB 专心 爱心 用心3 课后作业 1 下列说法中正确的是 A 物体运动的速度越大 表明物体受到的合外力越大 B 物体运动的速度变化越大 所受合外力越大 C 物体运动的速度变化越快 所受合外力越大 D 由牛二律可得aFm 物体质量与所受外力成正比跟加速度成反比 2 物体运动的速度方向加速度方向和所受合外力方向关系是 A 速度方向 加速度方向和所受合外力方向总是相同的 B 合外力的方向跟加速度方向总是相同的 跟速度方向可能不同 C 速度方向跟加速度方向总是相同的 但跟合外力方向可能不同 D 物体的速度是由合外力产生的 所以速度方向总与合外力同向 3 质量为 1kg 的质点 受水平恒力作用 由静止开始做匀加速直线运动 它在 t 秒内的 位移为 x m 则 F 的大小为 A 2 2x t B 2 21 x t C 2 21 x t D 2 1 x t 4 用30N的水平外力F 拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20kg的物体 力F作用3 秒后消失 则第5秒末物体的速度和加速度分别是 A v 4 5m s a 1 5m s2 B v 7 5m s a 1 5m s2 C v 4 5m s a 0 D v 7 5m s a 0 5 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mA mB 两物体 与粗糙水平面间的动摩擦因素相同 则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为 A xA xB B xA xB C xA xB D 不能确定 6 在水平恒力 F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动 经时间 t 后速度为 v 为使物体的 速度增为 2v 可以采用的办法是 A 将物体的质量减为原来的 1 2 其他条件不变 B 将水平力增为 2F 其他条件不变 C 将时间增为 2t 其他条件不变 D 将物体质量 水平恒力和时间都增为原来的两倍 7 如图 1 所示AB两条直线是在A B两地分别用竖直向上的力F拉质量是mA和mB的物体 试验得出的两个加速度a与F的关系图线 由图分析可知 A mAgB C mA mB D 两地重力加速度gA gB 8 放在水平地面上的物块 受到方向不变的水平推力F的作用 F的大小与时间t的关系 和物块速度v与时间t的关系如图 2 3 所示 取重力加速度g 10m s2 由此两图线可以求得物块的质量m和物 块与地面之间的动摩擦因数分别是 A m 0 5kg 0 4 B m 1 5kg 2 15 C m 0 5kg 0 2 D m 1kg 0 2 图 1 a F 0 A B t s F N 246 0 1 2 3 图 2 t s v m s 1 246 0 1 2 图 3 专心 爱心 用心4 9 质量为 20kg 的物体若用 20N 的水平力牵引它 刚好能在水平面上匀速前进 求 1 若改用 50N 拉力沿与水平方向成 37 的夹角向斜上方拉它 使物体由静止出发在水 平面上前进 8m 时 它的速度多大 2 在前进 8m 时撤去拉力 又经过 5s 物体的速度多大 3 物体总共通过多大位移 g 取 10m s2 10 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口 发生意外情况的飞机在着 陆后 打开紧急出口的舱门 会自动生成一个有气囊组成的斜面 机舱中的乘客就可 以沿斜面迅速滑行到地面上来 某型号的客机紧急出口离地面的高度为4m 构成斜面 的气囊长度为5m 要求紧急疏散时乘客由静止下滑到达地面的时间不超过2s 则 1 乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大 2 气囊和下滑乘客间的动摩察因数不得超过多少 g 10m s2 11 如图4 6 1 为一水平传送带装置示意图 绷紧的传送带AB始终保持v 4m s的恒定 速率运行 一质量为m 4kg的行李无初速地放在A处 传送带对行李的滑动摩擦力使行 李开始做匀加速直线运动 随后行李又以传送带的速度做匀速直线运动 设行李与传 送带间的动摩擦因数 0 1 AB间距离l 12m g取10