高中物理4.5用牛顿运动定律解决问题一导学案新人教版必修1
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2022-08-25 11:40:33
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课题:§4.5用牛顿运动定律解决问题(一)【学习目标】:1.能根据物体受力情况确定运动情况.能根据物体的运动情况推导物体的受力情况;2.掌握应用牛顿运动定律解决动力学的两类问题基本思路和方法.【学习重点】:会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.【学习难点】:掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.【自主预习】:预习自测1、牛顿第一定律:牛顿第一定律定义了力:物体的运动不需要力来维持,力是改变运动状态的原因。2、牛顿第二定律:,牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。3、牛顿第三定律:,牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系,把相互作用的几个物体联系起来了。【合作探究】:探究活动一:从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,先利用求出物体所受的合力,再利用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1:一个静止在光滑水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。求物体在4s末的速度和4s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?受力图(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。受力图拓展一:例题1中如果物体与地面间的“动摩擦因数是0.21”。求物体在4s末的速度和4s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。3拓展二:将例题1中的“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37°角”,大小仍为6.4N,其他条件均不变,求物体在4s末的速度和4s内的位移。已知cos37°=0.8,g=10m/s2。受力图☆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。拓展三:例题1中如果物体与地面间的“动摩擦因数是0.21”。将“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37°角”,大小仍为6.4N,其他条件均不变,求物体在4s末的速度和4s内的位移。已知cos37°=0.8,g=10m/s2。☆交流讨论4受力图(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。探究活动二:从运动情况确定受力:如果运动已知物体的运动情况,先根据求出物体的加速度,再利用牛顿第二定律求出,最后利用求出某一个未知力。例:一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。总结:求解两类动力学基本问题的示意图【达标测评】:1.在光滑的水平面上有一个物体同时受到水平力F1和F2的作用,在第1s3内保持静止状态,若两个力随时间变化情况如图3所示,则下列说法中正确的是( )A.在第2s内物体做匀加速运动,加速度大小恒定,速度均匀增大B.在第5s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度逐渐增大C.在第3s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度均匀减小D.在第6s末,物体的速度和加速度均为零图32.一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图6所示.在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回.则下列说法中正确的是( )A.物体在A点的速率最大B.物体由A点到B点做的是匀减速运动C.物体在B点时所受合力为零图6D.物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大后减小3.如图7所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向的夹角为θ.放在车厢底板上的物体A跟车厢相对静止.A的质量为m,A受到的摩擦力的大小和方向是( )A.mgsinθ,向右B.mgtanθ,向右图7C.mgcosθ,向左D.mgtanθ,向左4.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小.实验时让某消防队员从一平台上跌落,自由下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,最后停止.用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图8所示,根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A.t1时刻消防队员的速度最大B.t2时刻消防队员的速度最大C.t3时刻消防队员的速度最大图8D.t4时刻消防队员的加速度最小【限时作业】:1.质量为2kg的木箱静止在水平地面上,在水平恒力F的作用下开始运动,4s末速度达到4m/s,此时将F撤去,又经过2s物体停止运动,求力F的大小.(取g=10m/s2)2.物体以12m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25,g取10m/s2,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)物体沿斜面上滑的最大位移;(2)物体再滑到斜面底端时的速度大小;(3)物体在斜面上运动的时间.【课堂小结】:3