高中物理：第三章 牛顿运动定律 2 牛顿运动定律的应用学案 教科版必修1

牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 学习目标 1 进一步理解牛顿三定律的内容 2 熟练应用牛顿运动定律处理相关问题 3 锻炼分析解题能力 熟悉解题步骤 学法指导 首先熟练掌握并理解牛顿运动定律的内容 在此基础上结合 相互作用 章节中所 学重力 弹力 摩擦力的基本知识 准确无误的对物体进行受力分析 同时对运动学中 所学物体运动公式及运动规律再度复习 然后结合典型例题对该部分知识进行应用性训 练 达到应用自如的目的 知识准备与导航 1 什么是匀变速直线运动 典型特点 2 匀变速直线运动的基本公式 速度公式 位移公式 3 三个常用推论 a b c 4 弹力 摩擦力有无及方向的判断 5 摩擦力 静摩擦力及滑动摩擦力的计算方法及公式 注 认清是动摩擦还是静摩擦之后再进行运算 摩擦力的方向与物体运动及相对运动方向的关系 6 牛顿第一定律说明的问题 力不是 力是 7 惯性 a 惯性是物体的固有属性 与物体的运动状态 所处位置无关 b 是描述物体惯性大小的唯一量度 8 牛顿第二定律表达式 公式中各物理量的含义 五个关系 因果 瞬时 矢量 同体 数值 9 牛顿第三定律 作用力反作用力的关系及与平衡力的异同 10 对物体受力分析的方法及注意事项 应用类型思路分析 牛顿第二定律 F ma 典型例题解析与欣赏 例题 一个滑雪的人 质量 75kg 以 v0 2m s 的初速度沿山坡匀加速滑下 山坡的倾 角 30o 在 t 5s 的时间内滑下的路程 x 60m 求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和 空气阻力 解析 分析 这个题目是 已知运动情况求未知力 滑雪人受到 3 个力的作用 重力 G mg 方向竖直向下 山坡的支持力 F2 方向垂直于山坡 指向滑雪人 阻力 F1 方向沿山 坡向上 如图 3 11 所示的那样 建立平面直角坐标系 把重力 G 沿 x 轴和 y 轴的方向分解 得 G1 mgsin G2 mgcos 在垂直于山坡的方向上 物体没有发生位移 没有加速度 G2和 F2大小相等 方向相反 彼此平衡 物体所受的合力 F 等于 G1和 F1的合力 取沿山坡向下 的方向为正方向 则有 F G1 F1 合力的方向沿山坡向下 使滑雪人产生沿山坡向下的加速 度 滑雪人的加速度可由运动学的公式求得 再根据牛顿第二定律即可求得未知力 解 已知 v0 2m s s 60m t 5s 30 m 75kg 用运动学 4m s2 滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律 F G1 F1 ma 求得 F1 G1 ma mgsin ma 67 5N 在实际问题中 常常需要从物体的运动情况来确定未知力 例如 知道了列车的运 动情况 根据牛顿运动定律可以确定机车对列车的牵引力 又如 根据天文观测知 道了月球的运动情况 就可以知道地球对月球的引力情况 牛顿当初探讨了这个问 题 并进而发现了万有引力定律 问题思考 1 受力分析应注意什么问题 2 分析求合力过程中方法选择的技巧是什么 3 正交分解法应用时的技巧 4 应用牛顿运动定律解题的思路 课堂练习 1 以 15m s 的速度行驶的无轨电车 在关闭电动机后 经过 10s 停下来 电车 的质量是 4 0 103kg 求电车所受阻力 2 民航客机一般都有紧急出口 发生意外情况的飞机紧急着陆后 打开紧急出 口 狭长的气囊会自动冲气 生成一条连接出口与地面的斜面 人员可沿斜面滑到 底上 若机舱口下沿距地面 3 2m 气囊所构成的斜面长度为 4 0m 一个质量 60kg 的人沿气囊滑下时所受阻力为 240N 人滑至气囊底端时速度有多大 小结 1 利用牛顿运动定律解题常见类型有两个 已知运动情况分析受力情况 已 知受力情况分析运动情况 2 解题过程中对研究对象受力分析为关