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1、2022年高中物理 用牛頓運動定律解決問題(一)學案 新人教版必修1
編寫人:竇現(xiàn)軍 備課組長:李瑞英
【學習目標】
1.知道應用牛頓運動定律解決的兩類問題;
2.掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法;
3.會結合物體的運動狀態(tài)對物體進行受力分析;
4.會應用牛頓運動定律和運動學公式解決簡單的力學問題;
【重點難點】
1.已知物體的受力情況,求物體的運動情況;
2.物體運動狀態(tài)的分析和受力分析;
【課堂導學】
一.知識回顧
1.牛頓第二定律:物體的加速度大小與合外力 ;加速度方向與
2、 ;
2.勻變速運動的基本規(guī)律:
(1)速度公式: ;
(2)位移公式: ;
(3)速度和位移的關系: :
二.新課學習
(一)牛頓運動定律解決的兩類問題
牛頓第二定律確立了“力”和“運動”的關系,聯(lián)系“力”和“運動”的物理量就是物體的加速度。若已知物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度,再結合運動學公式,就可以分析物體的運動情況了;反之如果已知物體的運動情況,根據(jù)運動學公式也可以求出物體的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律就可以得到物
3、體的受力情況;這就是牛頓運動定律解決的兩類基本問題;
1.根據(jù)物體的受力情況研究物體的運動情況
(1)基本思路:
分析物體的受力
加速度a
分析物體的運動情況(求 速度、位移、時間等物理量)
牛頓第二定律
運動學公式
(2)一般步驟:
①明確研究對象;
②分析研究對象的受力情況;
③根據(jù)牛頓第二定律,應用正交分解法求出物體的加速度;
④結合研究對象的運動過程,根據(jù)運動學公式求得運動學量(速度,位移,時間);
例題1:已知:汽車的質量為m=5000Kg,汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為F=3×104N,汽車由靜止開始在水平路
4、面上加速行駛,求:(g=10m/s2)
(1)起動后5s末汽車的速度大小?
(2)10內汽車行駛的距離?
(3)汽車行駛100m所用的時間?
(4)若汽車加速行駛10s后關閉發(fā)動機,則汽車沿水平路面還能滑行多遠的距離?
例題2:海濱公園中有一種娛樂項目“滑沙”,人乘坐滑板從傾角為370的斜坡AB頂端由靜止滑下,接著又在水平地面上滑動到C點停止。已知:斜坡AB的長度為20m,人和滑板的總質量為60Kg,滑板與斜坡及水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.5,不計空氣阻力,g=10m/s2,求:
(1)人滑到斜坡底端B點時的速度為多少?
(2)C點
5、距B點的距離為多少?
(3)由于場地的限制,若要求C點距離B點不能超過20m,則斜坡AB的長度最大為多少?
練習1:質量m=10 kg的物體,在F=40 N的水平向左的力的作用下,沿水平桌面從靜止開始運動.物體運動時受到的滑動摩擦力F′=30 N.在開始運動后的第5 s末撤銷水平力F,求
(1)物體的最大速度為多少?
(2)物體從開始運動到最后停止總共通過的路程.
【課后練習】
1.兩輛汽車在水平路面以相同的速度勻速行駛,關閉發(fā)動機后沿路面減速滑行,兩車與地面間的動摩擦因數(shù)相等,則下列說法正
6、確的為
A.質量大的汽車慣性大,所以滑行的距離遠
B.質量小的汽車受的阻力小,所以滑行的距離遠
C.兩車滑行的距離相等,與質量無關
D.兩車滑行的距離無法確定
2.兩個光滑斜面高度相同,傾角分別為300和450,兩個物體分別從兩斜面的頂端由靜止滑下,滑到底端時的速度分別為v1、v2,則:
A,v1 > v2 B, v1 < v2 C. v1 = v2 D.不能確定
3.上題中,若兩物體在斜面上滑動的時間分別為t1、t2,則:
A,t1 > t2 B, t1 < t2 C. t1 = t2 D.不能確定
4. 在交通事故的分析中,剎車線的長度是很重要
7、的依據(jù),剎車線是汽車剎車后,停止轉動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡。在某次交通事故中,汽車的剎車線長度是14 m,假設汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7,g取10m/s2,則汽車剎車前的速度為( )
A. 7 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 20 m/s
5. 地面上放一木箱,質量為40kg,用100N的力與水平成37°角推木箱,如圖所示,恰好使木箱勻速勻速向右滑動.則:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為多少?
(2)若用此力與水平成37°角向斜上方拉木箱,使木箱由靜止開始運動,則3秒末木箱的速度和位移分別為多少?