高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)导学案(新人教版)必修.doc

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1、用牛顿运动定律解决问题（一）教学内容教学设计或学习心得学习目标1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。课本导读1．牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：____________.因此，我们在已知受力的情况下可以结合________________，解决有关物体运动状态变化的问题；我们也可以在已知物体运动状态发生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的__________，再结合牛顿第二定律确定物体的受力情

2、况．2．受力分析的一般顺序：先________，再______，最后____________．受力分析的方法有____________和____________．3．第一类基本问题已知物体的__________________，求解物体的________________．求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据____________________，求出物体的____________，再由物体的初始条件，根据________________求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．4．第二类基本问题已知物体的_______________

3、___，求出物体的________________．求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用________________求出____________，再根据________________就可以确定物体________________，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．5．分析和解决这类问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情况分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——　　　　　　　.1．a＝　运动学公式　加速度2．重力　弹力　摩擦力　整体法　隔离法3．受力情况　运动情况　牛顿第二定律　加速度　运动学规律

4、4．运动情况　受力情况　运动学公式　加速度　牛顿第二定律　所受的力5．加速度合作探究合作探究一、从受力确定运动情况解题思路　⇒⇒⇒⇒例1　静止在水平面上的物体质量为400g，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4N的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，求出4s内物体的位移和4s末物体的速度．(g取10m/s2)答案：　40m　20m/s解析　设物体的质量为m，水平拉力为F，地面对物体的支持力，摩擦力分别为FN、Ff.对物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得F合＝F－Ff＝ma，由于Ff＝μFN，FN＝mg得a＝.再由运动学公式得x＝at2＝·t2＝××42

5、m＝40m.v＝at＝·t＝×4m/s＝20m/s.讨论交流1．从以上的解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤．答案：运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：(1)确定研究对象．(2)对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图．(3)建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式Fx＝max，Fy＝may.求得物体运动的加速度．(4)应用运动学的公式求解物体的运动学量．2．受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？答案：分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”

6、或“漏力”．一般是先场力，再接触力，最后是其他力，即一重、二弹、三摩擦、四其他．再者每一个力都会独立地产生一个加速度．但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度．再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用．变式训练1　如图所示，质量m＝4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，在与水平方向成θ＝37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1＝2.0s后撤去F，又经过t2＝4.0s物体刚好停下．求：F的大小、最大速度vm、总位移x.答案：54.5N　20m/s　60m合作探究二、从运动情况确定受力解题思路　⇒⇒⇒例2　质量为2.

7、75t的载重汽车，在2.9×103N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡，沿山坡每前进100m，升高5m．汽车由静止开始前进100m时，速度达到36km/h，求汽车在前进中所受摩擦力的大小．(g取10m/s2)答案：150N解析　设斜坡的倾角为θ，以汽车为研究对象，受力如图所示．已知汽车的质量m＝2.75t＝2750kg，初速度v0＝0，末速度v＝36km/h＝10m/s.匀加速运动的位移x＝100m，根据运动学公式v2－v＝2ax，得a＝＝m/s2＝0.5m/s2.由牛顿第二定律知，沿斜面方向有F－Ff－mgsinθ＝ma.其中sinθ＝.所以Ff＝F－m

8、gsinθ－ma＝[2900－2750