牛顿运动定律的应用 导学案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

.5牛顿运动定律的应用一、学习目标1、进一步学习物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。(重点)2、知道动力学的两类问题：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力．理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。(重点)3、掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。(难点)二、复习回顾 1、运动学公式&2、牛顿运动定律 第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比；加速度方向跟作用力方向相同。公式:F=ma 第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。三、动力学的两类基本问题1、从受力确定运动情况2、从运动情况确定受力四、动力学的两类基本问题解题步骤：(1)确定研究对象；(2)分析受力情况和运动情况，画示意图(受力和运动过程)；(3)用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；(4)用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10m/s2。（2）若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。巩固练习1.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ts内的位移为xm，则F的大小为(单位为N)()．A.eq\f(2x,t2)B.eq\f(2x,2t－1)C.eq\f(2x,2t＋1)D.eq\f(2x,t－1)2.如图所示，水平恒力F＝20N，把质量m＝0.6kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6m．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2s到达地面．(取g＝10m/s2)求：(1)木块下滑的加速度a的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．3.如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10N，刷子的质量为m＝0.5kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为L＝4m，取sin37°＝0.6，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．4.如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数µ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F＝10N，方向平行斜面向上．经时间t＝4s绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小．（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g＝10m/s2）5.如图所示，木块质量m=0.78kg，在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，在3s时间内运动了9m的位移．已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．（1）求拉力F的大小（2）若在3s末时撤去拉力F，求物体还能运动多长时间以及物体还能滑行的最大位移．6.如图所示，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m，用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2s拉至B处。(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。7.如图所示，质量M＝0.1kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37°，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.5.小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1.2N