必修一 4.6用牛顿定律解决问题（一）学案

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1、必修一4.6用牛顿定律解决问题（一）学案必修一46用牛顿定律解决问题（一）学案前预习学案一、预习目标1已知物体的受力情况，求物体的运动情况。（自主预习例题一）2已知物体的运动情况，求物体的受力情况。（自主预习例题二）二、预习内容（自主学习本89页—91页）三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容内探究学案一．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。二．学习重点3已知物体的受力情况，求物体的运动

2、情况。4已知物体的运动情况，求物体的受力情况。三．学习难点1物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。2正交分解法。四、学习过程探究一：(一)从受力确定运动情况例题1分析这个问题是已知物体受的力，求它运动的速度和位移。先考虑两个问题。（1）物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？（2）物体的运动是匀变速运动吗？解题过程：对应练习1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为07，g取10/s2，则汽车刹车前的速度为（）A7

3、/sB10/s14/sD20/s探究二：（二）从运动情况确定受力例题二分析这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力。应该注意三个问题。（1）分析人的受力情况，滑雪人共受几个力的作用？这几个力各沿什么方向？其中哪些力是已知的？哪些力是待求的？（2）根据运动学的关系得到下滑加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力。（3）适当选取坐标系，使运动正好沿着一个坐标轴的方向。解题过程：对应练习2　蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60g的运动员，从离水平网面32ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为12

4、ｓ，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10/s2）。提示将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究。解析　将运动员看作质量为的质点，从h1高处下落，刚接触网时速度的大小为（向下）；　弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小为　（向上）。速度的改变量Δv＝v1＋v2（向上）。以a表示加速度，Δt表示运动员与网接触的时间，则Δv＝aΔt。接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力g，由牛顿第二定律得F－g＝a。　由以上各式解得，　代入数值得　F＝1×103Ｎ。（三）反思总结1．力和运动关系的两类基本问题①已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；②已知物

5、体的运动情况，确定物体的受力情况。2．解决力和运动关系问题的一般步骤①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；③分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图；④利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；⑤利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。五．当堂检测1如图4—37所示，一水平传送带长为20，以2/s的速度做匀速运动。已知某物体与传送带间的动摩擦因数为01，现将该物体由静止轻放到传送带的A端。求物体被送到另一端B点所需的时间。（g取10/s2）提示本题要计算物体由A到B的时间，分析物体运动过程，有两种可能。一种可能是从静止开始一直加速到B，知道加速度就可求

6、出运动时间；另一种可能是，物体加速一段时间后速度与传送带相同，接着做匀速运动，有两个过程，要分别计算时间。2如图4—38所示，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略等大于直径。（1）当杆在水平方向固定时，调解风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向的夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin370=06,s370=08)提示注意（1）中小球做匀速运动，（2）中小球做匀加速运动，两种情况风力及

7、小球与杆间的动摩擦因数均不变，不要错误地认为滑动摩擦力相同。解析(1)设小球所受风力为F，则F=0g。当杆水平固定时，小球做匀速运动，则所受摩擦力Ff与风力F等大反向，即Ff=F。又因Ff=μFN=μg，以上三式联立解得小球与杆间的动摩擦因数μ=0。(2)当杆与水平方向成θ=370角时，小球从静止开始沿杆加速下滑。设下滑距离s所用时间为t，小球受重力g、风力F、杆的支持力FN’和摩擦力Ff’作用，由牛顿第二定律可得，沿杆的方向Fsθ