學(xué)案：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（習(xí)題課）

1、高一物理學(xué)案牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（習(xí)題課）共2課時(shí) 學(xué)習(xí)目標(biāo)1物理知識(shí)方面的要求：(1)鞏固記憶牛頓第二定律內(nèi)容、公式和物理意義；(2)掌握牛頓第二定律的應(yīng)用方法。2通過(guò)例題分析、討論、練習(xí)掌握應(yīng)用牛頓定律解決力學(xué)問(wèn)題的方法，培養(yǎng)審題能力、分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力。3訓(xùn)練解題規(guī)范、畫(huà)圖分析、完善步驟的能力。 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1本節(jié)為習(xí)題課，重點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律解決的兩類力學(xué)問(wèn)題及解決這類問(wèn)題的基本方法。2應(yīng)用牛頓第二定律解題重要的是分析過(guò)程、建立圖景；抓住運(yùn)動(dòng)情況、受力情況和初始條件；依據(jù)定律列方程求解。但學(xué)生往往存在重結(jié)論、輕過(guò)程，習(xí)慣于套公式得結(jié)果，所以培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣、建立思路、掌

2、握方法是難點(diǎn)。 例題精講1已知受力情況求解運(yùn)動(dòng)情況【例題1】 一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物體跟水平面的滑動(dòng)摩擦力是2.0N。1)求物體在4.0秒末的速度；2)若在4秒末撤去拉力，求物體滑行時(shí)間。(1)審題分析這個(gè)題目就是根據(jù)已知的受力情況來(lái)求物體的運(yùn)動(dòng)情況。前4秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況：物體由靜止在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t=4.0s。受力情況：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始條件：v0=0；研究對(duì)象：m=2.0kg。求解4秒末的速度vt。4秒后，撤去拉力，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，vt=0。受力情況：G=N、f=2.0N；初始條件：v0=vt，求解滑行時(shí)間

3、。(2)解題思路研究對(duì)象為物體。已知受力，可得物體所受合外力。根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度，再依據(jù)初始條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可解出前一段運(yùn)動(dòng)的末速度。運(yùn)用同樣的思路也可解答后一段運(yùn)動(dòng)的滑行距離。(3)解題步驟解：確定研究對(duì)象，分析過(guò)程(畫(huà)過(guò)程圖)，進(jìn)行受力分析(畫(huà)受力圖)?？偨Y(jié)解題步驟： 。(4)討論：若無(wú)第一問(wèn)如何解？ (5)引申：這一類題目是運(yùn)用已知的力學(xué)規(guī)律，作出明確的預(yù)見(jiàn)。它是物理學(xué)和技術(shù)上進(jìn)行正確分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，帶電粒子在電場(chǎng)中加速后獲得速度等都屬這一類題目。2已知運(yùn)動(dòng)情況求解受力情況【例題2】 一輛質(zhì)量為1.0103kg的小汽車正以10m/s的速

4、度行駛，現(xiàn)在讓它在12.5m的距離內(nèi)勻減速地停下來(lái)，求所需的阻力。(1)審題分析這個(gè)題目是根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況求解汽車所受的阻力。研究對(duì)象：汽車m=1.0103kg；運(yùn)動(dòng)情況：勻減速運(yùn)動(dòng)至停止vt=0，s=12.5m；初始條件：v0=10m/s，求阻力f。(2)解題思路由運(yùn)動(dòng)情況和初始條件，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出加速度；再根據(jù)牛頓第二定律求出汽車受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力。(3)解題過(guò)程（4）總結(jié)出解題步驟。（5）引申：這一類題目除了包括求出人們熟知的力的大小和方向，還包括探索性運(yùn)用，即根據(jù)觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)去認(rèn)識(shí)人們還不知道的物體間的相互作用的特點(diǎn)。牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部有

5、個(gè)原子核都屬于這類探索。3應(yīng)用牛頓第二定律解題的規(guī)律分析(直線運(yùn)動(dòng))題目類型流程如下由左向右求解即第一類問(wèn)題，可將vt、v0、s、t中任何一個(gè)物理量作為未知求解。由右向左求解即第二類問(wèn)題，可將F、f、m中任一物理量作為未知求解。若阻力為滑動(dòng)摩擦力，則有F-mg=ma，還可將作為未知求解。如：將例題2改為一物體正以10m/s的速度沿水平面運(yùn)動(dòng)，撤去拉力后勻減速滑行12.5m，求物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)。4物體在斜向力作用下的運(yùn)動(dòng)【例題3】 一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成角的力F推木箱，求經(jīng)過(guò)t秒時(shí)木箱的速度。解： 鞏固練習(xí)圖41如圖4所示,質(zhì)量為4 kg的

6、物體靜止于水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體受到大小為20 ,與水平方向成角斜向上的拉力F作用時(shí)沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng),求物體的加速度是多大?(取10 m/s2)圖6小結(jié):2一斜面AB長(zhǎng)為10 ,傾角為,一質(zhì)量為kg的小物體(大小不計(jì))從斜面頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,如圖6所示(取10 m/s2)(1)若斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求小物體下滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度及所用時(shí)間.(2)若給小物體一個(gè)沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面勻速下滑,則小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?小結(jié):3靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2 kg,在水平恒力F推動(dòng)下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),4 s末它的速度達(dá)到4 m/s,此時(shí)將F撤去,又經(jīng)6 s物體停下來(lái),如果物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,求F的大小.小結(jié):圖84如圖8所示,質(zhì)量為的物塊A和質(zhì)量為的物塊B與地面的摩擦均不計(jì).在已知水平推力F的作用下,A、B做加速運(yùn)動(dòng).A對(duì)B的作用力為多大