2018_2019高中物理第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题（一）学案新人教版必修1

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1、6用牛顿运动定律解决问题(一)［学习目标］1.运用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.预习新知夯实基础一、牛顿第二定律的作用牛顿第二定律揭示了运动和力的关系：加速度的大小与物体所受合力的大小成正比,与物体的质量成反比;加速度的方向与物体受到的合力的方向相同.二、两类基本问题1.根据受力情况确定运动情况如果已知物体的受力情况，则可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再根据运动学规律就可以确定物体的运动情况.2.根据运动情况确定受力情况如果己知物体的运动情况，则可根据运动学公式求出物体的如

2、速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.O即学即用判断下列说法的正误.(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.(V)⑵根据物体加速度的方向对以判断物体受到的每个力的方向.(X)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.(V)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的.(X)重点探究启迪思维探究重点一、从受力确定运动情况1=导学探究-辆汽车在高速公路上正以108km/h的速度向前行驶，司机看到前方有紧急情况而刹车，已知刹车时汽车所受制动力为车重的0.5倍.则汽车刹车时的加速度是多大？汽车刹车后

3、行驶多远距离才能停下？汽车的刹车时间是多少？(取尸10m/s2)答案由kmg=ma可得臼=^^=5ni/s2则汽车刹车距离为=90m.刹车时间为上=丄=6s.a旦知识深化1.由受力情况确定运动情况的解题步骤：(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图.(2)根据力的合成与分解，求合力(包括大小和方向).(3)根据牛顿第二定律列方程，求加速度.(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求运动学量一一任意时刻的位移和速度，以及运动时间等.2.注意问题：(1)若物体受互成角度的两个力作用，可用平行四边形定则求合力；若

4、物体受三个或三个以上力的作用，常用正交分解法求合力；(1)用正交分解法求合力时，通常以加速度臼的方向为“轴正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各力分解在x轴和y轴上，根据力的独立作用原理，两个方向上的合力分别产生各自的加速度，解方程组尺=〃扫，代=0.【例1】如图1所示，质量加=2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小/'=8N、与水平方向成〃=37°角斜向上的拉力，已矢口sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/sl求：图1(1)画出物体的受力图，并求出物

5、体的加速度；(2)物体在拉力作用下5s末的速度大小；(3)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小.答案(1)见解析图1.3m/s2,方向水平向右(2)6.5m/s(3)16.25m解析(1)对物体受力分析如图.由牛顿第二定律可得:Feos&—R=maFsin0+R=mgFi=u艮解得：a=l.3m/s2,方向水平向右(2)v=at=.3X5m/s=6.5m/s(1)日产=gx1.3X5’m=16.25m【考点】用牛顿运动定律解决两类问题【题点】从受力情况确定运动情况厂规律总结■已知受力情况确定运动情况的解题流程针对训练1如图2所示，楼梯口

6、一倾斜的天花板与水平地面成0=37°角，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A=10N,刷子的质量为///=0.5kg,刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数“=0.5,天花板长为L=4m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s［试求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的吋间.答案(1)2m/s2(2)2s解析(1)以刷子为研究对彖，受力分析如图所示设杆对刷子的作用力为尸，滑动摩擦力为斤，天花板对刷子的弹力为代，刷子所受重

7、力为〃妙由牛顿笫二定律得{F—mg)sin37°(F—嗣cos37°=ma代入数据解得&=2m/s2.⑵由运动学公式得0=牯尸代入数据解得t=2s.【考点】用牛顿运动定律解决两类问题【题点】从受力情况确定运动情况二、从运动情况确定受力rh运动情况确定受力情况的解题步骤(1)确定研究对象，对研究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)根据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】一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿

8、直线运动，4S内通过8的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s停止，已知汽车的质M//7=2X103kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过