46《用牛顿运动定律解决问题》学案(一)

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1、利辛岛级屮学商一物理学案摞写人：胡成第pq章第六节：用牛顿运动定律解决问题（一）学习目标：1.能运用牛顿定律解答一般的动力学问题；2.理解运用牛顿定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，然后用牛顿定律把二者联系起来；3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法，比如如何建立恰当的坐标系进行解题等。本节重点：从受力确定物体的运动情况；从运动确定物体的受力情况。本节难点：运川牛顿定律解答动力学与运动学的综合问题。知识梳理：一、从受力情况确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,W通过运动学定律确足物体的

2、运动情况。1.解题思路分析物体受力巧求物体的合力=-求加速度4运动学公式4求运动学量2.解题步骤（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图；（2）根据力的合成与分解（或正交分解法），求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度；（4）结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学呈一一任意时刻的位移和速度等。例1.如图所示，一滑雪者从静止开始沿山坡下滑，山坡的倾角沒=30°，滑雪板与雪地间的动摩擦因数是0.4,求55内滑下的路程和^末的速度大小。取10m/s2〉解：对滑雪者进行受力分

3、析，受到重=支持力&、滑动序擦力/，并建立直角坐标系如图，沒=30°，将東力正交分解•_」mgsin汐一f=ma又因为/=/zf：v根据牛顿第二定律6I-mgcos0=0联立可得，(7=g(sin^-ncos^)滑雪者做初速度为0,加速度为6Z的匀加速直线运动，当运动时问为^时，有久+卜58.2州’跟踪练aJ:如图所示，质量为的物体静止于水平而上，物体与水平而之间的动摩擦冈数为0.5,现用一个F=20；V，与水平方向成3(T角的恒力斜向上拉物体。经过3$,该物体的位移为多少？(及取10w/s2)解：对物体进行受力分析如图，受到拉力F，重力G=mg，支持力和

4、滑动摩擦力/。建立直角坐标系如图,3=30°,将F正交分解。fFcos^—f—ma根据牛顿第二定律r又因为/=[Fn+rsin3-mg=0联立可得，g=0.58m//-。物体做初速度力0,加速度为的匀加速直线运动，运动时间为3^时，10根据运动学公式，解题技巧：（1）正确的进行受力分析，并作出受力示意图是解决动力学问题的前提和基础;（2）加速度是联系力和运动的“桥梁’。二、由运动情况确定受力情况如果已知物体的运动惜况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体的受力。1.解题思路运动情况分析运动学公式求aF=ma求合力求某他力2.解题步骤（1

5、）确定研究对象，对研宂对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图;（2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度；（3）根裾牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力；（4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。例2.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着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地酣上来。若某型号的客机紧急出口离地面高度力4.0m，构成斜妞的气囊长度为5.0m。要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0s（g取10m/?-），

6、则（1）乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？（2）气囊和乘客间的动摩擦因数不得超过多少？解：（1）h=4.0m，L=5.0m,t=2.05,设斜面倾角为汐，乘客沿气囊下滑过程中，由£=^说2,代入数据得u二2.5m/f。根据牛顿笫二定律mgsin汐一/=maFn-mgcos0=0（2）在乘客下滑过程屮，对乘客受力分析如图，建立直角坐标系，将重力G正交分解。联立可得，//=0.92。分组讨论1:1.用3測的水平外力F拉一个静止放在光滑水平面上的质量为2Qkg的物体，力F作用h后撤去，则第5s末物体的速度和加速度分别为（）A.v=4.5m/5，a=1.5m/s2

7、B.v=1.5m/s,a=l.5m/s2cv=4.5m/s,a=0D.v=7.5m/s,a=02.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量两物体与祖糙水平而间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离&与&相比为（）A.^4-XBB.>xBC.

8、mgcos汐D.大小等于//2mgcos沒4.列车在