高一物理第四章《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）》學(xué)案（新人教版必修1）
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111 海南省海口市第十四中學(xué)高中物理必修一 學(xué)案 第四章 6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一） 教學(xué)方法：學(xué)案導(dǎo)學(xué) 學(xué)習(xí)過程 一、課前預(yù)習(xí)，自主學(xué)習(xí)效果檢測(cè) （一）從受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況 已知物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求出物體的_______,再通過物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)條件(初、末位置和初、末速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等),根據(jù)___________求出物體的運(yùn)動(dòng)情況。 （二）從運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況 已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的_______，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體所受的_______，進(jìn)而知道物體受到其他力的情況。 【判一判】 (1)物體所受的合外力的方向與加速度的方向相同。( ) (2)加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)的橋梁。( ) (3)對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，既可以根據(jù)性質(zhì)力分析，也可以根據(jù)效果力進(jìn)行分析。( ) (4)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它的受力決定的，不是由它對(duì)其他物體的施力決定。( ) 二、課堂導(dǎo)學(xué)，小組合作探究 主題一：從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 1.試探究分析由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)情況的思路是怎樣的。 2.試分析根據(jù)物體的受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況類問題的解題步驟。 【探究歸納】 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況的解題思路 【典例1】一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的滑動(dòng)摩擦力是4.2 N，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)發(fā)生的位移。 【解析】由牛頓第二定律得：F-f=ma 所以物體的加速度 物體在4 s末的速度 v=at=1.14 m/s=4.4 m/s。 4 s內(nèi)發(fā)生的位移 x= 1.116 m=8.8 m 【變式訓(xùn)練】一木箱裝貨物后質(zhì)量為50 kg，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，某人以200 N斜向下的力推箱，推力的方向與水平面成30角，g取10 m/s2.求： (1)木箱的加速度。 (2)第2 s末木箱的速度 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)： (1)對(duì)木箱正確受力分析。 (2)由牛頓第二定律求加速度。 (3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求速度。 答案：(1)1.06 m/s2 (2)2.12 m/s 主題二：從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 1.嘗試分析由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力情況的思路。 2.試總結(jié)由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定其受力這類問題的解題步驟。 【知識(shí)點(diǎn)撥】 加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁 由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化，用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。 可見，加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁。求加速度是解決有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)問題的基本思路，正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析是解決問題的關(guān)鍵。 【探究歸納】 動(dòng)力學(xué)問題的解題思路及步驟 (1)確定研究對(duì)象。 (2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析并畫出受力示意圖，對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析。 (3)選擇正方向并建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列方程。 (4)計(jì)算，求解未知量。 【典例2】(2012鄭州高一檢測(cè))質(zhì)量為2 kg的物體置于水平地面上，用10 N的水平拉力使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，第3 s末物體的速度達(dá)到6 m/s，求： (1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度的大小。 (2)物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的地面摩擦力。 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)要把握以下兩點(diǎn)： (1)由運(yùn)動(dòng)情況求加速度。 (2)由牛頓第二定律求摩擦力。 【解析】(1)物體的加速度 (2)由牛頓第二定律得:F-Ff=ma,所以Ff=F-ma=10 N-22 N=6 N 方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。 【互動(dòng)探究】若上題中3秒末撤去拉力，求撤去拉力后物體能 繼續(xù)滑動(dòng)的距離。 答案：6 m 三、分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1.用30 N的水平外力F拉一個(gè)靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3 s后消失。則第5 s末物體的速度和加速度分別是( ) A.v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B.v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2 C.v＝4.5 m/s，a＝0 D.v＝7.5 m/s，a＝0 2.一個(gè)原來靜止在光滑水平面上的物體，質(zhì)量是7 kg，在14 N的水平恒力作用下，則 5 s末的速度及5 s內(nèi)的位移為( ) A．8 m/s 25 m B．2 m/s 25 m C．10 m/s 25 m D．10 m/s 12.5 m 3.一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，由靜止開始在一個(gè)粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，速度變?yōu)関，如果要使物體的速度變?yōu)?v，下列方法正確的是( ) A.將水平恒力增加到2F，其他條件不變 B．將物體質(zhì)量減小一半，其他條件不變 C．物體質(zhì)量不變，水平恒力和作用時(shí)間都增為原來的兩倍 D．將時(shí)間增加到原來的2倍，其他條件不變 4.A、B兩物體以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若兩物體的質(zhì)量mA>mB，兩物體與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則兩物體能滑行的最大距離xA與xB相比為( ) A.xA＝xB B.xA>xB C.xA下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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