2019_2020学年高中物理第3章5牛顿运动定律的应用教案教科版必修1

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1、5.牛顿运动定律的应用学习目标知识脉络(教师用书独具)1.进一步掌握受力分析的方法，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．(重点、难点)一、已知受力确定运动情况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．二

2、、已知运动确定受力情况1．如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．2．解决动力学问题的关键：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——加速度．1．思考判断(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)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．(√)(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.(×)(5)

3、物体的运动情况仅由物体所受的合力所决定的．(×)2．A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　　)A．xA＝xB　　B．xA>xBC．xA

4、由静止下落，落地时速度为24m/s，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g取10m/s2)[解析]　由运动学公式v－v＝2ax得加速度a＝＝m/s2＝8m/s2.物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律得F合＝ma＝0.2×8N＝1.6N，而F合＝mg－F阻，则物体在下落过程中所受的平均阻力F阻＝mg－F合＝0.2×10N－1.6N＝0.4N.[答案]　0.4N　已知受力确定运动情况1．解题思路2．解题的一般步骤【例1】　如图所示，质量为2kg的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的动摩擦因

5、数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体施加一个与水平面成37°角的斜向上的拉力F＝5N的作用(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)物体与地面间的摩擦力大小；(2)5s内的位移大小．思路点拨：[解析]　对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系并分解F.(1)在y轴方向有：N＋Fsin37°＝mg，代入数据解得N＝17N，物体与地面间的摩擦力大小为f＝μN＝0.2×17N＝3.4N.(2)水平方向，由牛顿第二定律Fcos37°－f＝ma得a＝0.3m/s25

6、s内的位移为：x＝at2＝×0.3×52m＝3.75m.[答案]　(1)3.4N　(2)3.75m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．反之，若知道加速度方向就知道合力方向．(2)正交分解法．当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答，一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度方向：Fx＝ma，垂直于加速度方向：Fy＝0.1

7、．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d处所用的时间，则(　　)A．t1t2>t3C．t3>t1>t2D．t1＝t2＝t3D　[小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知mgcosθ＝ma①设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位

8、移为x＝2Rcosθ②由运动学公式得x＝at2③由①②③联立解得t＝2.小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1＝t2＝t3.]　已知运动确定受力情况1．解题思路2．解题的一般步骤(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，由合力求出所需求的力．【例2】　民用航空客机的机舱除通常的舱门外