高中物理 用牛顿定律解决问题学案1 新人教版必修1

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1、5.6用牛顿定律解决问题（一）自主探究牛顿第二定律定率的解决了物体受到的合外力和加速度之间的定量关系。那么，你能否根据物体的受力情况分析物体的速度、位移等量的变化规律呢？由牛顿第二定律,我们只要能够分析物体的受力情况就可以分析出物体的加速度,而在中学阶段,我们主要研究物体的匀变速直线运动规律,所以只要知道物体的加速度,我们就可以分析出物体的速度及位移随时间变化的规律。在前面，我们较深入的研究了物体做匀变速直线运动的规律，总结出了速度、位移等量随时间变化的规律，那你能否根据物体做匀变速直线运动的规律，并结合牛顿第二定律，分析物体的受力情况吗？同样，我们通过对物体运

2、动规律的分析，由匀变速运动规律，求出物体的加速度，再利用牛顿第二定律，就可以分析出物体的受力情况了。总之，根据物体的受力情况分析物体的运动情况和根据物体的运动情况分析物体的受力情况分析物体的受力情况，是应用牛顿第二定律解决的两类重要的问题。牛顿第二定律在物体的受力情况和物体的运动情况之间架起了一座桥梁，而其中真正的桥梁是物体的加速度，所以不管是哪一类问题，求解物体的加速度是关键中的关键。教材详解1、应用牛顿第二定律应该注意的问题①在应用牛顿第二定律解决问题时，要注意研究对象的选取。我们在处理问题时，可以选择某个物体作为研究对象（隔离法），也可以把几个物体作为系统

3、（整体法）一起研究。②在应用牛顿第二定律解决问题时，要分清楚内力与外力的差别。因为，我们在使用牛顿第二定律解决问题时，常常的要选择几个物体作为系统研究，以是问题简化，而根据牛顿第二定律我们知道改变系统运动状态的是物体受到的合外力，内力不会改变物体系的运动状态，所以必须分清楚内力与外力的区别。③注意物体受到的合外力F与物体加速度a的瞬时对应关系。正是因为合外力与加速度是瞬时对应的，二者同时存在、同时变化、同时消失，而物体受到的合外力是可以突变的，所以加速度也可以突变。因此，在应用牛顿第二定律分析问题时，需要详尽的分析物体的受力情况和运动情况。④注意牛顿第二定律是矢

4、量式，所以在应用时，要选择正方向，如果物体受到的力或物体的运动速度等与我们选定的正方向相同，则取正值；反之则取负值。一般我们是选择加速度方向，即物体受到的合外力方向为正方向。2、应用牛顿第二定律解答的两类基本问题运用牛顿运动定律研究力和运动的关系时，它包括两类基本问题：①已知物体的受力情况，确定物体的运动情况。即知道物体受到的全部作用力，运用牛顿第二定律求出加速度，如果再知道物体的初始运动状态，运用运动学公式就可以求出物体的运动情况—任意时刻的位置和速度，以及运动的轨迹。②已知物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力。即知道物体的运动情况，运用运动学公式求出物

5、体的加速度，再运用牛顿第二定律推断或求出物体的受力情况。3、两类基本问题解决时的基本思路和一般步骤①基本思路是“注重两态分析，注重牛顿第二定律的桥梁作用”。两态分析就是受力情况分析和运动状态分析，牛顿第二定律是联系“受力分析”和“运动状态分析”的桥梁。力和加速度是“桥头堡”在解决具体问题时，要根据问题的情景，首先明确是从受力情况确定加速度还是从运动状态确定加速度。然后决定解题过程是从受力情况求加速度，还是从运动状态求加速度。最后求解物体的运动情况，或是求解物体的受力情况。②一般步骤A．确定研究对象B.对物体进行受力分析并画出受力图或对物体进行运动状态分析C.选择

6、正方向或建立直角坐标系,由牛顿第二定律及运动学规律列方程D.计算,求解未知量以上步骤中，关键是正确的对物体进行受力分析，它是正确解决问题的前提。核心是求解加速度，它是联系力和运动情况的纽带。怎样才能正确的对物体进行受力分析呢？最重要的是在对物体进行受力分析时必须做到“不遗漏、不虚构、不重复。”合作学习例题1、静止在水平面上的物体质量为，物体与水平面间的动摩擦因数为，在的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，你能求出内物体的位移和末物体的速度吗？（）FfmgN解析：本题是一个已知物体的受力情况来分析物体运动情况的一个题目。对物体受力分析如图，由牛顿第二定律可得物体在

7、竖直方向的加速度为零，所以由滑动摩擦定律物体做的是初速度为零的匀加速运动，由运动规律代入数据可得内物体的位移和末物体的速度分别为例题2、静止在水平地面上的物体质量为，在水平恒力F推动下开始运动，末它的速度达到。此时将力F撤去，又经物体停了下来。如果物体与地面间的动摩擦因数不变，你能求得力F的大小吗？解析：本题是根据物体的运动情况分析物体的受力情况的题目。物体的整个运动过程可以分为两段：前物体做匀加速运动；后物体做匀减速运动。前内物体的加速度为设摩擦力为，由牛顿第二定律得后内的加速度为物体受到的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得代入数据可得例题3、法国人劳伦特·菲舍

8、尔在澳大利亚伯斯的冒险世