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利用牛顿定律解决问题(一)

利用牛顿定律解决问题(一)
利用牛顿定律解决问题(一)

用牛顿运动定律解决问题(第一课时)导学案

主备:刘国强研备:高一物理组赵钧、王军民、尉飞【学习目标】1、熟练掌握对物体进行受力分析的思路

2、熟练掌握做匀变速直线运动物体的运动学公式

3、总结归纳从受力确定运动情况的方法与解题步骤

【学习重点】受力分析利用正交分解法求合力

【学习难点】从受力确定物体运动情况的解题方法

【学法指导】整体法,隔离法。引导学生进行正确的受力分析

第一部分:课前热身

1.牛顿第二定律的作用

牛顿第二定律确定了的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来。

2.已知受力情况求运动情况:已知物体的受力情况,由牛顿第二定律求出物体的,再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况。

第二部分:问题探究

聚焦目标一:受力分析的思路

在高中的力学部分,我们遇到的力主要有重力、弹力、摩擦力。回顾它们的大小、方向、作用点如何?我们进行受力分析时,应先分析什么力?最后分析什么力?

聚焦目标二:运动学公式

回顾所学知识,在第二章我们学习的匀变速直线运动的公式都有哪些?

聚焦目标三:从受力确定物体运动情况的解题方法

问题一:从物体的受力情况确定其运动情况,具体的分析思路是什么?

问题二:总结根据物体的受力情况确定其运动情况这类问题的解题步骤。

总结:解题步骤

(1)确定研究对象。

(2)对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力示意图。(3)根据力的合成和分解的方法,求出物体所受的合外力。(4)根据牛顿第二定律列方程求出物体的加速度。

(5)根据题意确定物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动学物理量。

温馨提示:

(1)物体的速度方向与物体的合外力方向之间没有一定的关系,但加速度的方向一定与物体的合外力方向一致。

(2)计算时,注意统一单位

第三部分:归纳总结

请你根据自己对本部分内容的学习和体会,通过“知识结构图”“思维导图”“表格”等方式,将学习成果及时记录下来。

日日清

1.用30 N的水平外力F,拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用

3 s后消失,则第5 s末物体的速度和加速度分别是

A.v=4.5 m/s,a=1.5 m/s2

B.v=7.5 m/s,a=1.5 m/s2

C.v=4.5 m/s,a=0

D.v=7.5 m/s,a=0

2、如图所示,有一质量m=1 kg的物块,以初速度v=6 m/s从A点开始沿水平面向右滑行。物块运动中始终受到大小为2 N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1。求:(取g=10 m/s2)

(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向;

(2)物块向右运动到最远处时的位移大小;

(3)物块经过多少时间回到出发点A?(结果保留2位有效数字)

用牛顿定律解决问题教案

第六节用牛顿定律解决问题(一) 教学目标: (一)知识与技能 1.巩固对物体进行受力分析的方法。 2.掌握用牛顿第二定律解决问题的基本思路和基本方法。 3.通过例题分析、讨论,培养学生掌握用牛顿第二定律解题的方法。 4.通过解题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力。 (二)过程与方法 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力。 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 (三)情感、态度和价值观 培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯。 教学重点:正确地对物体进行受力分析,掌握用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这两类问题的基本思想和方法。 教学难点:对物理情景及物理过程的分析。 教学方法:实例分析法、归纳法、讲练结合法。 教学用具:投影仪、投影片、教学课件。 教学过程: (一)导入新课 教师:到目前为止我们学习了牛顿的几条运动定律? 学生:三条。 教师:三条定律中,哪条定律是动力学中的核心内容呢?

学生: 牛顿第二定律。 教师: 为什么它是核心呢? 学生: 因为它把物体的受力和物体的运动情况有机地结合起来了。 教师: 本节我们就一起应用牛顿的运动定律来解决一些生活中的实际问题,以加深我们对定律的理解。 (二) 新课教学 1、动力学的两类基本问题 教师:牛顿第二定律定量地确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,那么,如果已知物体的受力情况,如何确定物体的运动速度、位移等运动情况?如果已知物体的运动情况;能否判断物体的受 力情况? 学生讨论与探究,教师引导: 通过讨论教师总结:一类是根据物体受力情况确定物体的运动情况;一类是根据运动情况确定受力情况,解这两类问题的关键是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。因为由受力可求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就确定了物体的运动情况.这在实际问题中有重要应用,如指挥“神舟五号”飞船的科学家,根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度。 相反,如果已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体的受力情况。在实际问题中,常常需要从物体的运动情况来确定未知力。例如,知道了列车的运动情况,可以确定机车对列车的牵引力;根据天文观测知道了月球的运动情况,就可以知

用牛顿定律解决问题(一)

第6节 用牛顿定律解决问题(一) 理解领悟 牛顿第二定律揭示了运动和力的关系,结合运动学公式,我们可以从物体的受力情况确定物体的运动情况,也可以从物体的运动情况确定物体的受力情况。本课便涉及这两类应用牛顿运动定律解决的一般问题。 1. 力和运动关系的两类基本问题 关于运动和力的关系,有两类基本问题,那就是: 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。 2. 从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。 3. 从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,要求得出物体所受的力。处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的受力情况,根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律列方程求力。 4. 加速度a 是联系运动和力的纽带 在牛顿第二定律公式(F=ma )和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v 0+at , x=v 0t+21at 2, v 2-v 02=2ax 等)中,均包含有一个共同的物理量——加速度a 。 由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。 5. 解决力和运动关系问题的一般步骤 牛顿第二定律F=ma ,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系。方程左边是物体受到的合力,首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程的右边是物体的质量与加速度的乘积,要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析。 由此可见,应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是: ① 确定研究对象; ② 分析研究对象的受力情况,必要时画受力示意图; ③ 分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图; ④ 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度; ⑤ 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。 6. 教材中两道例题的说明 第1道例题已知物体受力情况确定运动情况,求解时首先对研究的物体进行受力分析,根据牛顿第二定律由合力求出加速度,然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况(末

用牛顿定律解决问题

第六节 用牛顿定律解决问题(一) 教学要求: 1、进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 主要内容: 力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度.我们可以结合运动学知识, 解决有关物体运动状态变化的问题.另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有加速度, 我们可以由加速度来确定物体的受力. 一、动力学的两类基本问题 1.已知物体的受力情况,要求确定物体的 2.已知物体的运动情况,要求推断物体的 二、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 1.确定研究对象 2.进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图 3.建立坐标系,根据定理列方程 4.统一单位,代入数据求解 检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解. 课本例题讲解 随堂练习 1.一轻质弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm .再将重物向下拉1cm , 然后放手.则在刚放手的瞬间,重物的加速度是(取g=10m/s 2)( ) A .2.5m/s 2 B.7.5 m/s 2 C.10 m/s 2 D.12.5 m/s 2 2.如图所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上小球与悬点 的连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 ,则A 受到的摩擦力的大小和方向是: A .mgsinθ,向右 B. mgtanθ,向右 C. mgcosθ, 向左 C. mgtanθ, 向左 3.质量为2kg 的质点,在两个力F 1=2N ,F 2=8N 的作用下,获得的加速度大小可能是:( ) A .1m/s 2 B.3m/s 2 C.6m/s 2 D.4m/s 2 4.一质量为m 的物体,在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动,经时间t 后速 度为v .为使物体的速度增为2v ,可以采用的办法是( ) A .将物体的质量减为原来的1/2,其他条件不变 B .将水平力增为2F ,其他条件不变. C .将时间增为2t ,其他条件不变. D .将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍. 5.质量为m 的木块,以初速v 0能在水平面上滑行的距离为s .如在木块上再粘一个质量为 m 的木块,仍以初速v 0在同一水平面上滑行.它们能滑行的距离为 ( ) A . 2s B .2s . C .4 s D .s A

用牛顿定律解决问题(一)--每课一练

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 作业 1.粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动,现使F 不断减小,则在滑动过程中( ) A .物体的加速度不断减小,速度不断增大 B .物体的加速度不断增大,速度不断减小 C .物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D .物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 答案 D 解析 合外力决定加速度的大小,滑动过程中物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力.因为F 逐渐减小,所以合外力先减小后反向增大,而速度是增大还是减小与加速度的大小无关,而是要看加速度与速度的方向是否相同.前一阶段加速度与速度方向同向,所以速度增大,后一阶段加速度与速度方向相反,所以速度减小,因此D 正确. 2.A 、B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面,若两物体的质量为m A >m B ,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x A 与x B 相比为( ) A .x A =x B B .x A >x B C .x A

用牛顿定律解决问题 二

4.6用牛顿定律解决问题(二) 学习目标: 1. 知道连结体问题。 2. 理解整体法和隔离法在动力学中的应用。 3. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法。 学习重点: 连结体问题。 学习难点: 连结体问题的解题思路。 主要内容: 一、连结体问题 在研究力和运动的关系时,经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用,这类问题称为“连结体问题”。连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统。 二、解连的基本方法:整体法与隔离法 当物体间相对静止,具有共同的对地加速度时,就可以把它们作为一个整体,通过对整体所受的合外力列出整体的牛顿第二定律方程。当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时,就必须把各个物体(或一个物体的各个部分)隔离出来,根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受力情况,画出隔离体的受力图,列出牛顿第二定律方程。 F A B F A B F V B A

许多具体问题中,常需要交叉运用整体法和隔离法,有分有合,从而可迅速求解。 【例一】如图所示,置于光滑水平面上的木块A 和B ,其质量为m A 和m B 。当水平力 F 作用于A 左端上时,两物体一起作加速运动,其A 、B 间相互作用力大小为 N 1;当水平力F 作用于B 右端上时,两物体一起做加速度运动,其A 、B 间 相互作用力大小为N 2。则以下判断中正确的是( ) A .两次物体运动的加速度大小相等 B .N 1+N 2

用牛顿定律解决问题教案

用牛顿定律解决问题(二) ★新课标要求 (一)知识与技能 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 (二)过程与方法 1、培养学生的分析推理能力和实验观察能力。 2、培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。 3、引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 (三)情感、态度与价值观 1、渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。 2、培养学生联系实际,实事求是的科学态度和科学精神。 ★教学重点 1、共点力作用下物体的平衡条件及应用。 2、发生超重、失重现象的条件及本质。 ★教学难点 1、共点力平衡条件的应用。 2、超重、失重现象的实质。正确分析受力并恰当地运用正交分解法。 ★教学方法 1、创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结一一根据理论提出猜想——实验验证。 2、通过实例分析、强化训练,使学生能够更加熟练地运用牛顿运动定律解决问题。★教学用具:

多媒体、体重计、装满水的塑料瓶等。 ★教学过程 (一)引入新课 开门见山,阐明课题:这节课我们继续用牛顿运动定律解决问题。 (二)进行新课 教师活动:指导学生完成实验: 1、甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。 提出问题: 2、甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化怎样变化(乙说出示数的变化情 况:变小) 3、甲突然站起时,体重计的示数是否变化怎样变化(乙说出示数的变化情 况:变大) 学生活动:甲乙两位同学到讲台上,甲站在体重计上,乙观察体重计的示数并报给全班同学。 点评:由实验引入课题,激发学生的学习热情和求知欲。 教师活动:1、引导学生分析,物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么(速度保持不变,就是状态不变) 2、给出平衡状态的概念。 学生活动:学生思考、交流、作答。 可能出现的答案:1、仅受重力和支持力,都是属于二力平衡。2、速度保持 不变态的概念并让学生理解 点评:给出平衡状态的概念并让学生理解。 教师活动:提问学生:那么共点力作用下物体的平衡条件是什么 和学生一起对答案进行评析。 学生活动:学生根据上面的实例和平衡状态的概念积极思考并回答: 因为物体处于平衡状态时速度保持不变,所以加速度为零,根据牛顿第二定 律得:物体所受合力为零。

【参考版】4.7《用牛顿运动定律解决问题(二)示范教案

第四章 牛顿运动定律 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) ★教学目标 (一) 知识与技能 1. 理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2. 会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3. 通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4. 进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 (二) 过程与方法 5. 培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。 6. 引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 (三) 情感态度与价值观 7. 渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。 8. 培养学生联系实际,实事求是的科学态度和科学精神。 ★教学重点 1. 共点力作用下物体的平衡条件及应用。 2. 发生超重、失重现象的条件及本质。 ★教学难点 1. 共点力平衡条件的应用。 2. 超重、失重现象的实质。 ★教学过程 一、引入 师:今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念:平衡状态。什么叫做平衡状态。 生:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。 师:物体处于平衡状态时它的受力特点是什么? 生:因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁,所以根据牛顿第二定律m F a 合 知当合外力为0时,物体的加速度为0,物体将静止或匀速直线运动。 师:当一个物体受几个力作用时,如何求解合力? 生:根据平行四边形定则将力进行分解合成。 师:力的分解合成有注意点吗?或力的分解合成有适用范围吗?

53-用牛顿定律解决问题(一)

用牛顿定律解决问题(一) 一、知识与技能 1、进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 二、过程与方法 1、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。 2、帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。 3、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。 4、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。 三、情感、态度与价值观 1、利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。 2、培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。 3、初步培养学生合作交流的愿望,能主动与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。 ★教学重点 用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 ★教学难点 正确分析受力并恰当地运用正交分解法 ★教学方法 创设情景一一导入课题一一实例分析一-实践体验一一交流总结 ★教学过程 一、引入新课 教师活动:利用多媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨论。 学生活动:观看录像,思考老师所提问题,在教师的引导下初步讨论。 点评:通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。 教师活动:提出两个问题让大家思考讨论:

l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是 什么? 2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题? 学生活动:学生思考讨论、阅读教材并回答:牛顿第二定律确定了力和运动的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,从受力情况确定出物体的 运动情况。 点评:趁热打铁,设置疑问,激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。 教师活动:限于目前的知识水平,我们还不能直接研究上述问题,但我们可以本着由易到难的原则,从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路。 下面我们就来学习有关知识。 点评:充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力,同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。 二、进行新课 1、从受力确定运动情况 教师活动:投影展示例题1 并布置学生审题:一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩 擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。 问:l、本题研究对象是谁?它共受几个力的作用?物体所受的合力沿什么 方向?大小是多少? 2、本题要求计算位移和速度,而我们只会解决匀变速运动问题。这个 物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么? 3、F N和G在竖直方向上,它们有什么关系? 学生活动:学生思考讨论后作答,并进一步判定:物体所受的合力水平向右,根据牛顿第二定律其加速度一定水平向右,因此物体向右做匀加速直线运动。 F N和G在竖直方向上,大小相等、方向相反,是一对平衡力。 借机让学生对平衡力和作用力与反作用力进行比较鉴别。 点评:通过分析实例,培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系,发现浅层次规律的能力,运用物理语言的能力。 教师活动:经分析发现该题属于已知受力求运动呢,还是已知运动求受力呢? 学生活动:学生讨论并形成一致意见:已知受力求运动学情况。

用牛顿定律解决问题二

用牛顿定律解决问题二 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

第七节用牛顿定律解决问题(二) 教材要求: 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 主要内容: 一、共点力的平衡条件 1、平衡状态:物体处于和,我们说物体处于平衡状态。 2、在共点力作用下处于平衡状态的物体所受的合外力, 即:。 二、超重 1.超重现象是指:___________________________ ________________________________________。 2.超重的动力学特征:支持面(或悬线)对物体的(向上)作用力_____物体所受的重力.(填“大于”、“小于”、“等于”) 3.超重的运动学特征:物体的加速度向上,它包括两种可能的运动情况:_______________________________________________________。 三、失重 1.失重现象是指:__________________________ 。 2.失重的动力学特征: _______________________ 。 3.失重的运动学特征:物体的加速度向,它包括两种可能的运动情况:___________________ 。四、对超重和失重的进一步理解 1.当物体处于“超重”状态时,物体的重力_______.当物体处于“失重”状态时,物体的重力_________,当物体处于“完全失重”状态时,物体的重力________.(填“增大”、“减小”、“不变”) 2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象. 3.“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物体的_______的方向. 4.日常所说的“视重”与“重力”有区别.视重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大小,只有当物体的加速度为零时,视重大小等于重力的大小. 课本例题讲解: 随堂练习: 1.在升降机中用弹簧秤称一物体的重力,由弹簧秤示数的变化可以判定系统的运动状态,下面说法正确的是( ) A.示数大于物重,则升降机可能是向上作加速运动. B.示数小于物重,则升降机一定是向下作加速运动. C.示数等于物重,则升降机一定是作匀速直线运动.

用牛顿运动定律解决问题(一)含答案

一、选择题 1、用3N的水平恒力,在水平面上拉一个质量为2kg的木块,从静止开始运动,2s内的位移为2m,则木块的加速度为() A.0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2 2、据《新消息》报道,在北塔公园门前,李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端,将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考,其中正确的是() A.李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的摩擦力 B.若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易 C.车被拉动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力 D.当车由静止被拉动时,绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力 3、行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A.450N B.400N C.350N D.300N 4、粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中( ) A.物体的加速度不断减小,速度不断增大 B.物体的加速度不断增大,速度不断减小 C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 6、有种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,正好经历了这两个过程,则能正确反映该乘客在这两个过程中的受力示意图的是() 二、多项选择 7、正在加速上升的气球,下面悬挂重物的绳子突然断开,此时( ) A.重物的加速度立即发生改变 B.重物的速度立即发生改变 C.气球的速度立即改变 D.气球的加速度立即增大 三、计算题 8、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动中所受的阻力大小. 9、质量为1000Kg的汽车在水平路面上从静止开始运动,经过4s速度达到10m/s,汽车受到的水平牵引力为3000N。求汽车在运动过程中所受到的阻力大小。 10、水平面上有一质量为1 kg的木块,在水平向右、大小为5 N的力作用下,由静止开始运动.若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2. (1)画出木块的受力示意图;(2)求木块运动的加速度; (3)求出木块4 s内的位移.(g取10 m/s2) 11、一个质量m=2 kg的物体从空中由静止下落,已知物体所受空气阻力大小F f=10N,取重力加速度g=10m/s2。求: (1)物体下落时的加速度大小; (2)物体下落时间t=2s时(物体未着地)的位移大小。 12、如图甲,在水平地面上,有一个质量为4kg的物体,受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力,由静止开始运动,其速度时间图象如图乙所示. (g=10N/kg , sin370=0.6, cos370=0.8.)求: (1)物体的加速度大小; (2)物体与地面间的动摩擦因数。 13、如图4-3-12所示,物体A的质量为10 kg,放在水平地面上,物体A与地面间的动摩擦因数μ=0.2,如果用与水平面成30°的力拉它,为了产生1 m/s2的加速度,F需要多大?(g取10 m/s2 ) 14、一个质量为20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°.求物体从斜面下滑过程中的加速度.(g取10 m/s2,cos37°=0.8,sin37°= 0.6)

用牛顿定律解决问题(二) 教案

用牛顿定律解决问题(二) 教学目标: 知识与技能 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题. 3.通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质. 4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤. 过程与方法 1.培养学生的分析推理能力和实验观察能力. 2.培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力. 3.引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质. 情感态度与价值观 1.渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探 究与日常生活有关的物理问题. 2.培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神. 教学重点、难点: 教学重点 1.共点力作用下物体的平衡条件及应用. 2.发生超重、失重现象的条件及本质. 教学难点 1.共点力平衡条件的应用. 2.超重、失重现象的实质.正确分析受力并恰当地运用正交分解法. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教学手段: 多媒体教学设备,体重计、装满水的塑料瓶等 课时安排: 新授课(2课时) 教学过程: [新课导入] 师:上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法,根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况.这一节我们继续学习用牛顿运动定

律解题. 师:我们常见的物体的运动状态有哪些种类? 生:我们常见的运动有变速运动和匀速运动,最常见的是物体静止的情况. 师:如果物体受力平衡,那么物体的运动情况如何? 生:如果物体受力平衡的话,物体将做匀速直线运动或静止,这要看物体的初速度情况.[新课教学] 一、共点力的平衡条件 师:那么共点力作用下物体的平衡条件是什么? 生:因为物体处于平衡状态时速度保持不变,所以加速度为零,根据牛顿第二定律得:物体所受合力为零. 师:同学们列举生活中物体处于平衡状态的实例. 生1:悬挂在天花板上的吊灯,停止在路边的汽车,放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等. 生2:竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间. 师:大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态, 学生讨论,回答提问 生1:竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态,因为此时物体速度为零. 生2:我不同意刚才那位同学的说法,物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态,并不是物体运动速度为零的位置.处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零,它的速度立刻就会发生改变,所以不能认为处于平衡状态. 师:刚才的同学分析得非常好,大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态,经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态.为了加深同学们对这个问题的理解,我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的,多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型 师:轻质细绳中的受力特点是什么? 生:轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等,内部张力处处相等. 师:节点O的受力特点是什么? 生:节点O的受力特点是一理想化模型,所受合外力为零. 师:我们分析的依据是什么? 生:上面的分析借助牛顿第二定律进行,是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况.师:同学们把具体的解答过程写出来. 投影学生的解答过程 解答:如图4—7—1所示,F1、F2、F3三个力的合力为零,表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零,也就是: F2一F l cos?=0

用牛顿定律解决问题(二) 每课一练

课时提升作业(十九) 用牛顿运动定律解决问题(二) (15分钟50分) 一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出) 1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是( ) A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体处于平衡状态,所受合力一定为零 D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动 【解析】选C。处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合力为零。某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A、D错误;物体相对于另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B 错误;由共点力的平衡条件可知选项C正确。 2.(2014·厦门高一检测)2013年6月26日8时7分许,搭乘3名中 国航天员的神舟十号载人飞船返回舱,在内蒙古中部草原上顺利着陆。返回舱在重返大气层时,速度可达几千米每秒。为保证返回舱安全着陆,在下降过程中要利用降落伞使返回舱减速。如图所示为神十返回舱主降落伞打开,返回舱减速下降过程,在这过程中( )

A.返回舱处于失重状态 B.返回舱处于超重状态 C.航天员受到的重力变小了 D.航天员受到的重力与返回舱对他的作用力相等 【解析】选B。返回舱减速下降时,加速度方向向上,故返回舱处于超重状态,但返回舱的重力不变,故选项B对,A、C错;由于返回舱处于超重状态,里面的人也处于超重状态,故航天员受到的重力小于返回舱对他的作用力,选项D错误。 【变式训练】(2014·济宁高一检测)关于超重和失重,下列说法中正确的 是( ) A.超重就是物体受的重力增大了 B.失重就是物体受的重力减小了 C.完全失重就是物体一点重力都不受了 D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的 【解析】选D。所谓超重(或失重),指的是物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)大于(或小于)自身重力的现象,而物体自身的重力不变。故选项D正确,选项A、B、C错误。 3.(多选)(2014·武汉高一检测)几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录,如图所示。图甲为电梯静止时体重计的照

用牛顿运动定律解决问题一练习题及答案解析

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.A 、B 两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且m A =3m B ,则它们所能滑行的距离x A 、x B 的关系为( ) A .x A =x B B .x A =3x B C .x A =13x B D .x A =9x B 解析: 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度a =μmg m =μg 与质量无关,由0-v 20=-2ax 和题设条件知x A =x B . 答案: A 2.2009年8月31日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭发射印度尼西亚“帕拉帕-D ”通信卫星.假设火箭在大气层竖直升空时,发动机的推力不变,空气阻力也认为不变,则在火箭冲出大气层前的这一过程中,其v -t 图象是( ) 解析: 燃料消耗的过程中,火箭的质量不断减小,对火箭有F -mg -F f =ma ,a =F -F f m -g ,因推力F 、空气阻力F f 不变,火箭的质量m 减小,所以火箭的加速度不断增大,从A 、B 、C 、D 四个图象看,应选D 项. 答案: D 3.如右图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ,其下端都固定于底部圆心O ,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力),则( ) A .a 处小孩最先到O 点 B .b 处小孩最后到O 点 C .c 处小孩最先到O 点 D .a 、c 处小孩同时到O 点 答案: D 4. 如右图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动.由此可判定( ) A .小球向前运动,再返回停止 B .小球向前运动,再返回不会停止 C .小球始终向前运动 D .小球向前运动一段时间后停止 解析: 由F -t 图象知:第1 s ,F 向前;第2 s ,F 向后.以后重复该变化,所以小球先加速1 s ,再减速1 s,2 s 末速度刚好减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动. 答案: C 5.竖直上抛物体受到的空气阻力F f 大小恒定,物体上升到最高点时间为t 1,从最高点再落回抛出点所需时间为t 2,上升时加速度大小为a 1,下降时加速度大小为a 2,则( ) A .a 1>a 2,t 1a 2,t 1>t 2 C .a 1t 2 解析: 物体上升时所受合力F =mg +F f =ma 1,下降时所受合力F ′=mg -F f =ma 2,故a 1>a 2.又 因为h =12a 1t 21=12 a 2t 22,则t 1

用牛顿定律解决实际问题(一)

用牛顿定律解决实际问题(一) 一、知识点讲解 ①从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是: 1.先分析物体受力情况求合力 2.据牛顿第二定律求加速度 3.用运动学公式求运动学量(所求量)。 ②从受力确定运动情况 已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。 处理这类问题的基本思路是: 1.先分析物体的运动情况 2.据运动学公式求加速度 3.在分析物体受力情况的基础上,用牛顿第二定律列方程求所求力(所求量)。

二、典型例题 例1:一个静止在水平面上的物体,质量是2kg ,在10N 的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间没有摩擦。求物体5s 末的速度。(g=10m/s 2) 解析: 物体受力情况如图所示,由正交分解求物体受力情况,可得 x 轴:F=10N y 轴:F N =G=mg=2kg ×10m/s 2=20N 故由受力分析可知物体合力F 合=10N 由牛顿第二定律F 合=ma ,求加速度a=5m/s 2 由运动学公式v=v 0+at 可得v=0m/s+5m/s 2×5s=25m/s 答案:25m/s 例2:质量为10kg 的物体静止在水平面上, 当在40N 的水平拉力作用下由静止开始运动,4s 末物体位移为8m , 求物体受到的阻力是多少?(g=10m/s 2) F G F N

解析: 先分析物理的运动情况,知道物体位移x=8m ,t=4s ,v 0=0m/s ,求加 速度a ,由x=v 0t+0.5at 2,可得8m=0m/s ×4s+0.5a (4s )2,故a=1m/s 2。 由牛顿第二定律F 合=ma ,可得F 合=10kg ×1m/s 2=10N 物体受力情况如图所示,由正交分解求物体受力情况,可得 x 轴:F=40N ,f 未知 y 轴:F N =G=mg=10kg ×10m/s 2=100N 故由受力分析可知物体合力F 合=F-f ,故f=F-F 合=40N-10N=30N 答案:30N 三、针对性训练 练习1:一个静止在水平面上的物体,质量是2kg ,在20N 的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间摩擦因数μ=0.5。求物体5s 末的速度。(g=10m/s 2) F G F N

用牛顿运动定律解决问题(二)完美版

第四章牛顿运动定律 7用牛顿运动定律解决问题(二) 学习目标 1.掌握共点力的平衡条件,会用来解决有关平衡问题. 2.知道超重和失重的概念,知道超重和失重产生的条件. 3.能从动力学的角度理解自由落体运动. 自主探究 1.物体做加速运动时,速度方向与加速度方向(填“相同”或“相反”),物体做减速运动时,加速度方向与速度方向(填“相同”或“相反”). 2.如果一个物体在力的作用下保持或,我们就说这个物体处于.在共点力作用下物体的平衡条件是. 3.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象叫做现象.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象叫做现象. 合作探究 一、共点力的平衡条件 牛顿第一定律指出了物体在不受力的情况下能够保持静止或做匀速直线运动,现实生活中物体不可能不受力的作用,但是满足一定条件的前提下,也能保持静止或匀速直线运动状态. 提出问题:物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么? 【例1】城市中的路灯,无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂.图为这类结构的一种简化模型.图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量都可忽略.如果悬挂物的重量为G,角AOB等于θ,钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大?

思考讨论:(1)当θ变小时,题中所求的两个力如何变化? (2)这在实际应用过程中对材料有什么要求? 1.在共点力作用下处于平衡状态的物体加速度为. 2.合成法:转化成二力平衡模型,任意两个力的合力与第三个力大小,方向. 3.分解法(正交分解法):转化成四力平衡模型,将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解,其分力必然与其余两个力大小、方向. 二、超重和失重 实验探究:在电梯中放置一台电子秤,一位同学静止地站在上面,先让电梯静止在1楼,观察电梯静止时电子秤的示数;然后启动电梯向上运动,观察此时电子秤的示数变化;电梯速度稳定后,观察此时电子秤的示数变化;到达顶楼前电梯减速上升,观察此时电子秤的示数变化;随后让电梯在向下运动至1楼,观察电子秤的示数变化情况. 提出问题:(1)电梯静止时,为什么电子秤的示数等于同学的质量? (2)当电梯启动向上运动时,电子秤的示数增大的原因是什么?电梯如何运动时还会出现电子秤示数增大的现象? (3)当电梯启动向下运动时,电子秤的示数减小的原因是什么?电梯如何运动时还会出现电子秤示数减小的现象? 【例2】如图所示,人的质量为m,当电梯以加速度a加速上升时,人对电梯底板压力F'是多大?

用牛顿运动定律解决问题(一)教案

用牛顿运动定律解决问题(一)教案 1.教材分析 《用牛顿运动定律解决问题(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容,主要学习两大类问题:1已知物体的受力情况,求物体的运动情况,2已知物体的运动情况,求物体的受力情况。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识点学习的基础。 2.教学目标 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。 3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。 4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。 5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。 3.教学重点 1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况。 2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况。 4.教学难点 1.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。 2.正交分解法。 5.学情分析 我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。 6.教学方法 1.学案导学:见后面的学案。 2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 7.课前准备 1.学生的学习准备:预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

课时安排:2课时 8.教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。 (二)情景导入、展示目标 [学生活动]同学们先思考例题一、例题二,简单的写出解题过程。 [提问]上述两个例题在解题的方法上有什么相同之处?有什么不同之处?在第二个例题中为什么要建立坐标系?在运动学中,我们通常是以初速度的方向为坐标轴的正方向;在解决静力学的问题时,通常使尽量多的力在坐标轴上,在利用牛顿运动定律解决问题时要建立坐标系与上述的情况相比,有什么不同吗? 设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨 [教师讲解]大家可以看到上述两个例题解题过程中都用到牛顿第二定律,但是例题一是已知物体的受力情况,求物体的运动情况的问题,而例题二是已知物体的运动情况求物体的受力情况的问题。所以我们发现,牛顿运动定律可以解决两方面的问题,即从受力情况可以预见物体的运动情况和从运动情况可以判断物体的受力情况。下面我们来分析两种问题的解法。 从受力确定运动情况 例题一 基本思路:(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图; (2)根据力的合成与分解的方法,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,求出物体的加速度; (4)结合给定的物体的运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量。 强调:(1)速度的方向与加速度的方向要注意区分; (2)题目中的力是合力还是分力要加以区分。 对应练习1答案:解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律可得 μmg =ma ,a =μg 。 由匀变速直线运动速度—位移关系式v 02=2ax ,可得汽车刹车前的速度为 14107.02220???===gx ax v μm/s=14m/s 。 正确选项为C 。 点评 本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a ,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量。 从运动情况确定受力 例题二 基本思路:(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图; (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,求出物体的所受的合外力; (4)根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力。 对应练习 2 答案:解析 将运动员看作质量为m 的质点,从h 1高处下落,刚接触网时速度的大小为

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