物理必修16 用牛顿定律解决问题（一）学案

高一物理必修1        高一年级上学期使用      

第四章牛顿运动定律               

班级___________ 簇号__________  姓名________________   学号______________

【学习要求】

【自主学习】

【理解升华】

1.运用牛顿定律解决动力学问题的关键—受力分析及过程分析.

学会正确地对研究对象进行受力分析，是同学们学好高中物理的关键.有关受力分析的基本知识在本书第三章已讨论过.作图进行受力分析时，一定要按顺序：先重力，再弹力，后摩擦力及其他力；分析时合理采用隔离法、整体法；注意检查和分析结果以防“漏力”或“多力”.这些基本技能需要同学们在学习、练习过程中慢慢培养.

2.应用牛顿定律解题的一般步骤

（1）确定研究对象.

（2）对研究对象进行正确的受力分析和运动情况的分析.

（3）根据牛顿第二定律或运动学公式列方程求加速度.

（4）根据加速度分析判断物体的运动情况和受力情况.

（5）通过解方程得出的结果不一定都符合物理事实，所以解题的最后一步就是对结果进行讨论，检验结果的合理性.

【自学后记录】

【例题剖析】

应用点一：由物体的受力求物体的运动情况

例1：一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山地的倾角θ=30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5 s内滑下来的路程和5 s末的速度大小.

例2图

例2： 如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速度为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（    ）

A.t1＜t2＜t3   B.t1＞t2＞t3   C.t3＞t1＞t2   D.t1=t2=t3

应用点二：由物体的运动情况求物体的受力情况

例3：静止在水平面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，此时将力撤去，又经6 s物体停止下来，如物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小.

点评：①解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是对运动过程较复杂的问题.在分析时，一定要弄清整个过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的速度是前后过程的联系桥梁.分析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化.

②确定物体受力情况就是确定物体受到的未知力，题目中有时需要通过确定力进一步确定与力有关的其他量，如物体的质量、动摩擦因数、弹簧的形变量、斜面倾角的大小等.

【巩固练习】

1.A、B两物体以相同的初速度滑到同一组粗糙水平面上，若两物体的质量mA＞mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为

A.xA=xB   B.xA＞xB   B.xA＜xB   D.不能确定

2.一光滑斜劈，在力F推动下向左匀加速运动，且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止，如图所示，则木块所受合力的方向为（    ）

A.水平向左   B.水平向右   C.沿斜面向下  D.沿斜面向上

3.一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是

A.将水平恒力增加到2F，其他条件不变

B.将物体质量减小一半，其他条件不变

C.物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的2倍

D.将时间增加到原来的2倍，其他条件不变

4.用一水平恒力将质量为250 kg的木箱沿水平地面推行50 m，历时10 s，若物体受到的阻力是物体自重的0.1倍，则外加推力多大？

5.如图所示，有一物体从倾斜的传送带的顶端由静止下滑，当传送带静止时，物体下滑到底端所用的时间为t1，当传送带顺时针转动时，物体下滑到底端所用的时间为t2，则（    ）

A.t1=t2    B.t1＜t2    C.t1＞t2   D.无法确定

5题图           6题图

6.如图所示，一个物体由A点出发分别到达C1、C2、C3.物体在三条轨道上的摩擦不计，则（ ）

A.物体到达C1点时的速度最大

B.物体分别在三条轨道上的运动时间相同

C.物体到达C1的时间最短

D.在C3上运动的加速度最小

【课后作业】1、完成巩固练习；2、完成课后作业

【学习后记】印5份  第四章牛顿运动定律  

     学案编号：WL10010407

第6节  用牛顿运动定律解决问题（一）

例1：解析：以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示.研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动.

将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，

根据牛顿第二定律得：FN－mgcos θ=0    ①

mgsin θ－Ff=ma         ②

又因为Ff=μFN         ③

由①②③解得：a=g（sin θ－μcos θ）

故x=at2=g（sin θ－μcos θ）t2=×10×（－0.04×）×52 m=58 m

v=at=10×（－0.04×）×5 m/s=23.3 m/s.

例2：D

例3：解析：前4 s内物体在水平恒力F推动下做匀加速直线运动，由运动学公式可得其加速度a1= m/s2=1 m/s2                                                                      ①

物体在水平方向受恒力F和摩擦力Ff，由牛顿第二定律得：F－Ff=ma1 ②

后6 s内物体做匀减速直线运动，其加速度为

a2= m/s2=－ m/s2      ③

且由牛顿第二定律知：－Ff=ma2      ④

由①②③④联立得：F=ma1+Ff=m（a1－a2）=2×（1+） N= N.

1.A  2.A  3.D   4.：500 N   5.A  6.CD