高中物理 牛顿运动定律(二)4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)学案.doc

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1、4.6用牛顿运动定律解决问题（一）【学习目标】1.进一步学习物体的受力情况，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：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力。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)【知识网络预览】一、从受力情况确定运动情况1.牛顿第二定律确定了________和________的关系，使我们能够把物体的运动情况和________联系起来。2.如果已知物体

2、的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的________，再通过运动学的规律就可以确定物体的________。二、从运动情况确定受力情况若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的________，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的________，这是力学所要解决的又一方面的问题。答案一、1.运动力受力情况2.加速度运动情况二、加速度外力知识点一从受力确定运动情况1.解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图。(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力

3、(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，求出所需的物理量——任意时刻的速度，任意时间内的位移，以及运动轨迹等。2.分析流程已知物体的受力情况由F=ma求得a，由求得x、v0、v、t。【典例探究】【典例1】如图所示，水平地面上放置一个质量为m＝10kg的物体，在与水平方向成θ＝37°角的斜向右上方的拉力F＝100N的作用下沿水平地面从静止开始向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5。求：5s末物体的速度大小和5s内物

4、体的位移。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)【典例2】质量为4kg的物体放在与水平面成30°角、足够长的粗糙斜面底端，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝，作用在物体上的外力与斜面平行，随时间变化的图象如图所示，外力作用在物体上的时间共8s，根据所给条件(sin30°＝，cos30°＝，g取10m/s2)求：(1)物体所受的摩擦阻力为多大？(2)物体在0～4s内的加速度为多少？运动的位移为多少？(3)物体从运动到停止走过的总位移为多少？【审题指导】(1)分析物体在力F作用过程

5、和无力F作用过程的受力情况及运动规律。(2)判断物体最终停在斜面上，还是滑回斜面低端。(3)确定各运动阶段的位移大小。【典例3】如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝4.0N，玩具的质量m＝0.5kg，经过时间t＝2.0s，玩具移动了距离x＝4.8m，这时幼儿松开手，玩具又滑行了一段距离后停下。(1)全过程玩具的最大速度是多大？(2)松开手后玩具还能运动多远？(取g＝10m/s2。sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)知识点二

6、由运动情况确定受力情况1.基本思路本类型问题是解决第一类问题的逆过程，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而可以求出物体所受的其他力。已知物体运动情况a物体受力情况。2.解题步骤(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，由合力求出所需的力。【名师点睛】一、从运动情况确定受力的注意事项1.由

7、运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。2.题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力。二、用牛顿定律解题应注意的问题知识点二由运动情况确定受力情况【典例探究】【典例4】公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上

8、以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5。若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。【审题指导】　(1)在人的反应时间和汽车系统的反应时间内汽车做匀速运动。(2)人和汽车系统的反应时间与天气无关。(3)安全距离为前车停止后，后车到停止行驶的最大距离。【典例5】1.要注意研究对象的选取，在解决问题时，可以用“隔离法”对某个物体进行研究，也可以用“整体法”对系统一起研究。2.注意“内力”与“外力”的