2018版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1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)学习目标知识脉络1.进一步学习分析物体的受力情况，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．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)从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来．2．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，再通过运动学规律确定物体的运动情况．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．(√)2．根据物体

2、加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(×)3．加速度是联系运动和力的桥梁．(√)为什么加速度可以把受力和运动联系起来？【提示】　因为在牛顿第二定律中有加速度与力的关系，而在运动学公式中有加速度与运动参量的关系，所以加速度作为“桥梁”，把物体的受力与运动联系起来．玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，在欢乐的笑声中，培养了他们勇敢的品质，如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？图461【提示】　首先分析小孩的受力，利用牛顿定律求出其下滑的加速度，然后根据公式v2－v＝2ax，

3、x＝v0t＋at2即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时间．1．解题思路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，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，求出所需求的运动学参量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．1．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是(　　)A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变B．

4、将物体质量减小一半，其他条件不变C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变【解析】　由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，所以a＝－μg，对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C均错，由v＝at可得选项D对．【答案】　D2．(多选)在水平地面上，A、B两物体叠放如图462所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是(　　)图462A．A、B一起匀速运动B．A加速运动，B匀速运动C．A加速运动，B静止D．A与B一起加速运动【解析】　若A、B间的最大静摩擦力大于F

5、，则A、B仍一起做匀速直线运动，故A正确；若A、B间的最大静摩擦力小于F，则A在拉力F的作用下做匀加速直线运动，而B受到A的滑动摩擦力小于B与地面间的滑动摩擦力(由题意可知此力大小与F相等)，故B保持静止，故C正确．【答案】　AC3．如图463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＝4.0s绳子突然断了，求：图463(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．(已知s

6、in37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2)【解析】　(1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩擦力Ff，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有：F－mgsinθ－Ff＝ma1又Ff＝μFN，FN＝mgcosθ解得：a1＝2.0m/s2t＝4.0s时物体的速度大小v1＝a1t＝8.0m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x1＝a1t2＝16m绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有：mgsinθ＋Ff＝ma2解得a2＝8.0

7、m/s2物体匀减速运动的时间t2＝＝1.0s减速运动的位移为x2＝v1t2＝4.0m此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3，根据牛顿第二定律可得mgsinθ－Ff＝ma3，得a3＝4.0m/s2设物体由最高点下滑的时间为t3，根据运动学公式可得x1＋x2＝a3t，t3＝s＝3.2s，所以物体返回斜面底端的时间为t＝t2＋t3＝4.2s【答案】　(1)8.0m/s　(2)4.2s应用牛顿第二定律解题时求合力的方法1．合成法．物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力F合．

8、反之，若知道加速度方向就知道合力方向．2．正交分解法．当物体受到两