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4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

2011-01-24 17:01:11
【高中新课程标准实验教科书物理必修1
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
山东    贾玉兵 
【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
教学重点】应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
教学难点物体的受力分析及运动状态分析,解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应用
知识链接
运动学公式,牛顿运动定律,正交分解法
学习过程
一、牛顿第二定律是联系力与运动的桥梁
牛顿第二定律确定了_______________的关系,使我们能够把物体的___________情况和_________情况联系起来。
二、应用牛顿第二定律能够解决的两类动力学问题:
类型一:从受力确定运动情况
如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的________,再通过_______规律确定物体的运动情况。
例题1:一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2 N。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。
交流讨论1
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?
(3)物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?___________________________________
(4)完整写出解答过程。
拓展一:将例题1中的“摩擦力是4.2 N”改为“动摩擦因数是0.25 ”, 其他条件均不变,求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。(g=10m/s2
交流讨论2
(1)物体受到的摩擦力应该怎样求?大小是多少?方向向哪?
(2)画出受力图,写出解答过程。
拓展二:在拓展一基础上将“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37角的拉力”,大小仍为6.4 N,求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。已知cos37=0.8,g=10m/s2
交流讨论3
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?它共受几个力的作用,画出受力图。合力沿什么方向?
(3)拉力与运动方向成一定夹角时,如何求合力?
(4)完整写出解答过程。
类型二:从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据________公式求出物体的加速度,于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的___________
例题2  一个滑雪的人,质量是75 kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
交流讨论4
(1)从题目中找出关于物理情景的描述。
(2)研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。
(3)求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少?
(4)怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。
学以致用
一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下,经2 s物资落地,已知物资的质量为10 kg,它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。(取g=10 m/s2
交流讨论5
(1)找出关于物理情景的描述。属于哪一类型的问题?解题的思路应该是什么?
(2)研究对象是谁?受几个力的作用,画出受力图。合力方向向哪?
(3)写出解答过程。
【基础过关】
1.(A类)关于牛顿第二定律的下列说法中,正确的是            
A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定,与物体的速度无关
B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关
C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的
D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了
2.(B类)某绿化用撒水车的牵引力不变,所受的阻力与重力的关系是Ff=kmgk为常数)没有撒水时,做匀速直线运动,撒水时它的运动将是(    
A.做变加速运动          B.做初速度不为零的匀加速直线运动
C.做匀减速运动          D.仍做匀速直线运动
3B类)从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已知汽车的质量m=4103kg,牵引力F=5.2103N.求:
1)汽车运动的加速度大小;
2)运动过程中汽车所受的阻力大小
4.(B类)一个静止在水平面上的木箱,质量为2 kg,在水平拉力F=6 N的作用下从静止开始运动,已知木箱与水平面间滑动摩擦力是4N,求物体2 s末的速度及2 s内的位移。(g10 m/s2
【挑战自我】
5.(C类)一位滑雪者如果以某初速度v0冲上一倾角为θ=370长为x=20m的山坡,受到的阻力为f=320N恰好能到达坡顶,如果已知雪橇和滑雪者的质量为m=80kg,求滑雪人的初速度是多大?g10m/s2
 
【我的反思与收获】 
这节课我学到了:
 
还需要加强的地方是:
 
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