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高中物理5 牛顿运动定律的应用导学案
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这是一份高中物理5 牛顿运动定律的应用导学案，共3页。学案主要包含了预习自测等内容，欢迎下载使用。
学习目标：
(1)能用牛顿运动定律解决两类主要问题:已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情况。
(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,即首先对研究对象进行受力和运动情况分析,然后用牛顿运动定律把二者联系起来。
(3)初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响,建立应用科学知识解决实际问题的意识
重点：牛顿运动定律解决两类主要问题
难点：掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
预习案
学法指导：阅读教材P97至P100，重点研究两个立体的解题思路。自主完成预习案、探究案，用笔标出疑问，以备合作探究。发现的问题,写入我的疑问。
导学问题：
两类基本问题
1.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 确定物体的运动情况。
从运动情况确定受力:如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的 ,结合受力分析,再根据 求出力。
【预习自测】
根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。 （ ）
(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。 ( )
(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。 ( )
(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。 （ ）
我的疑问：
探究案
探究一：根据物体的受力情况确定运动情况
例1.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10N,方向平行于斜面向上。经时间t=4.0s绳子突然断了(已知sin37°=0.60,cs37°=0.80,g取10m/s2),求:
(1)绳断时物体的速度大小;
(2)从绳子断后物体沿斜面上升的最大位移。
思路点拨：参照下面归纳总结的解题步骤
归纳总结：解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图。
(2)根据力的合成法或分解法(一般采用正交分解法)求出物体所受的合外力(包括大小和方向)
(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体运动的加速度。
(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需求的运动学量—一位移和速度等。
变式1.如图所示,一个质量为4kg的物体以v0=12m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面
间的动摩擦因数为0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为12N的恒力F作用(g取10m/s2),求
开始时物体的加速度大小和方向； （2）5s末物体受到地面的摩擦力的大小和方向；
（3）5s末物体速度的大小和方向。
探究二：根据物体的运动情况确定受力情况
例2.一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车运动过程中所受的阻力大小不变,求
(1)关闭发动机时汽车的速度大小
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
(3)汽车牵引力的大小。
归纳总结：解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图
(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度。
(3)根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力。
(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需求的力。
变式2.在某段平直的铁路上,一列以324km/h的速度高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5min后恰好停在某车站并在该站停留4min,随后匀加速驶离车站,经8.1km后恢复到原速度324km/h。求：
(1)求列车减速时的加速度大小；
(2)若该列车总质量为8.0×103kg,受阻力恒为车重的0.1,列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；
(3)求列车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度大小。
课后反思：
训练案
A层基础题
1.一艘质量为M=3.5×103kg的宇宙飞船正在远离星球的太空飞行,发现前方有一物体。为探测该物体的质量,飞船去接触物体,接触以后启动飞船的推进器,使飞船和物体一起做匀加速直线运动,10.0s后速度增加了1.50m/s。已知推进
器的推力F=9.0×102N,求该物体的质量m。
B层提升题
2.物体在水平地面上受到水平推力F作用,在6s内F的变化和速度变化如图所示,则物体质量为多少?物体和地面间的动摩擦因数为多少?(g=10m/s2)
C层拓展题
3.如图所示一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5．现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力（sin37°=0.6，cs37°=0.8，取g=10m/s2）。则：
（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？
（2）物体到达B点时的速度是多大？
（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
思路整理：
学习目标：
(1)能用牛顿运动定律解决两类主要问题:已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情况。
(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,即首先对研究对象进行受力和运动情况分析,然后用牛顿运动定律把二者联系起来。
(3)初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响,建立应用科学知识解决实际问题的意识
重点：牛顿运动定律解决两类主要问题
难点：掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
预习案
学法指导：阅读教材P97至P100，重点研究两个立体的解题思路。自主完成预习案、探究案，用笔标出疑问，以备合作探究。发现的问题,写入我的疑问。
导学问题：
两类基本问题
1.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 确定物体的运动情况。
从运动情况确定受力:如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的 ,结合受力分析,再根据 求出力。
【预习自测】
根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。 （ ）
(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。 ( )
(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。 ( )
(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。 （ ）
我的疑问：
探究案
探究一：根据物体的受力情况确定运动情况
例1.如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10N,方向平行于斜面向上。经时间t=4.0s绳子突然断了(已知sin37°=0.60,cs37°=0.80,g取10m/s2),求:
(1)绳断时物体的速度大小;
(2)从绳子断后物体沿斜面上升的最大位移。
思路点拨：参照下面归纳总结的解题步骤
归纳总结：解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力图。
(2)根据力的合成法或分解法(一般采用正交分解法)求出物体所受的合外力(包括大小和方向)
(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体运动的加速度。
(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需求的运动学量—一位移和速度等。
变式1.如图所示,一个质量为4kg的物体以v0=12m/s的初速度沿着水平地面向左运动,物体与水平面
间的动摩擦因数为0.2,物体始终受到一个水平向右、大小为12N的恒力F作用(g取10m/s2),求
开始时物体的加速度大小和方向； （2）5s末物体受到地面的摩擦力的大小和方向；
（3）5s末物体速度的大小和方向。
探究二：根据物体的运动情况确定受力情况
例2.一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车运动过程中所受的阻力大小不变,求
(1)关闭发动机时汽车的速度大小
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
(3)汽车牵引力的大小。
归纳总结：解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分析,并画出受力图和运动草图
(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度。
(3)根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力。
(4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需求的力。
变式2.在某段平直的铁路上,一列以324km/h的速度高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5min后恰好停在某车站并在该站停留4min,随后匀加速驶离车站,经8.1km后恢复到原速度324km/h。求：
(1)求列车减速时的加速度大小；
(2)若该列车总质量为8.0×103kg,受阻力恒为车重的0.1,列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；
(3)求列车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度大小。
课后反思：
训练案
A层基础题
1.一艘质量为M=3.5×103kg的宇宙飞船正在远离星球的太空飞行,发现前方有一物体。为探测该物体的质量,飞船去接触物体,接触以后启动飞船的推进器,使飞船和物体一起做匀加速直线运动,10.0s后速度增加了1.50m/s。已知推进
器的推力F=9.0×102N,求该物体的质量m。
B层提升题
2.物体在水平地面上受到水平推力F作用,在6s内F的变化和速度变化如图所示,则物体质量为多少?物体和地面间的动摩擦因数为多少?(g=10m/s2)
C层拓展题
3.如图所示一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5．现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力（sin37°=0.6，cs37°=0.8，取g=10m/s2）。则：
（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？
（2）物体到达B点时的速度是多大？
（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
思路整理：
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