高中物理 第四章 牛顿运动定律第6节《用牛顿运动定律解决问题（一）》学案 新人教版必修1.doc

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4.6用牛顿定律解决问题（一）学案
课前预习学案
一、预习目标
已知物体的受力情况，求物体的运动情况。（自主预习例题一）
已知物体的运动情况，求物体的受力情况。（自主预习例题二）
二、预习内容（自主学习课本89页—91页）
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容课内探究学案
一．学习目标
知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。
掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。
能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。
二．学习重点
已知物体的受力情况，求物体的运动情况。
已知物体的运动情况，求物体的受力情况。
三．学习难点
物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。
正交分解法。
四、学习过程
探究一：(一)从受力确定运动情况
例题1
分析这个问题是已知物体受的力，求它运动的速度和位移。
先考虑两个问题。
物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？
物体的运动是匀变速运动吗？
解题过程：

对应练习1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为（）
A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s

探究二：（二）从运动情况确定受力
例题二
分析这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力。应该注意三个问题。
分析人的受力情况，滑雪人共受几个力的作用？这几个力各沿什么方向？其中哪些力是已知的？哪些力是待求的？
根据运动学的关系得到下滑加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力。
适当选取坐标系，使运动正好沿着一个坐标轴的方向。
解题过程：

对应练习2蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为1.2ｓ，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。提示将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究。
解析将运动员看作质量为m的质点，从h1高处下落，刚接触网时速度的大小为（向下）；弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小为（向上）。
速度的改变量Δv＝v1＋v2（向上）。
以a表示加速度，Δt表示运动员与网接触的时间，则
Δv＝aΔt。
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，由牛顿第二定律得
F－mg＝ma。由以上各式解得，代入数值得F＝1.5×103Ｎ。
（三）反思总结
力和运动关系的两类基本问题
①已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；
②已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。
解决力和运动关系问题的一般步骤
确定研究对象；
分析研究对象的受力情况，必要时画受力示意图；
分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图；
利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；
利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。
图4—37
A
B
v
五．当堂检测
1.如图4—37所示，一水平传送带长为20m，以2m/s的速度做匀速运动。已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端。求物体被送到另一端B点所需的时间。（g取10m/s2）
风
370
╮
图4—38
2.如图4—38所示，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略等大于直径。
（1）当杆在水平方向固定时，调解风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。
（2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向的夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin370=0.6,cos370=0.8)
课后练习与提高
图4—39
1.如图4—39所示，箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，杆上套着一个圆环。箱子的质量为M，环的质量为m，圆环沿杆滑动时与杆间有摩擦。
若环沿杆加速下滑，环与杆间摩擦力的大小为F，则箱子对地面的压力有多大？
若环沿杆下滑的加速度为a，则箱子对地面的压力有多大？
若给环一定的初速度，使环沿杆上滑的过程中摩擦力的大小仍为F，则箱子对地面的压力有多大？
若给环一个初速度v0，环沿杆上滑h高后速度恰好为0，则在环沿杆上滑的过程中箱子对地面的压力有多大？

图4—40
2.一个行星探测器