4.5牛顿运动定律的应用 导学案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 4.5牛顿运动定律的应用 导学案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-10 15:03:06 | ||
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文档简介
4.5牛顿运动定律的应用
一、学习目标
1、进一步学习物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。(重点)
2、知道动力学的两类问题：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力．理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。(重点) 3、掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。(难点)
二、复习回顾
1、运动学公式
2、牛顿运动定律
第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比； 加速度方向跟作用力方向相同。公式: F=ma
第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
三、动力学的两类基本问题
1、从受力确定运动情况
2、从运动情况确定受力
四、动力学的两类基本问题解题步骤：
(1)确定研究对象；
(2)分析受力情况和运动情况， 画示意图(受力和运动过程)；
(3)用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度；
(4)用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量。
例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。
（2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？
例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。
巩固练习
1.质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t s内的位移为x m，则F的大小为(单位为N)( )．
A. B. C. D.
2.如图所示，水平恒力F＝20 N，把质量m＝0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6 m．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面．
(取g＝10 m/s2) 求：
(1)木块下滑的加速度a的大小；
(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．
3.如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为L＝4 m，取sin 37°＝0.6，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度大小；
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．
4.如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数 ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F＝10N，方向平行斜面向上．经时间t＝4s绳子突然断了，求：
（1）绳断时物体的速度大小．
（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．（sin37°＝0.60， cos37°＝0.80，g＝10m/s2）
5.如图所示，木块质量m=0.78kg，在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，在3s时间内运动了9m的位移．已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（1）求拉力F的大小
（2）若在3s末时撤去拉力F，求物体还能运动多长时间
以及物体还能滑行的最大位移．
6.如图所示，质量m＝2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m，用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处。(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10 m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；
(2)用大小为30 N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。
7.如图所示，质量M＝0.1 kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37°，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.5.小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1.2 N后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动．求(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)：
(1)斜杆对小球的滑动摩擦力的大小；
(2)小球的加速度；
(3)最初2 s内小球的位移．
一、学习目标
1、进一步学习物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。(重点)
2、知道动力学的两类问题：从受力确定运动情况和从运动情况确定受力．理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。(重点) 3、掌握解决动力学问题的基本思路和方法，会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。(难点)
二、复习回顾
1、运动学公式
2、牛顿运动定律
第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比； 加速度方向跟作用力方向相同。公式: F=ma
第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
三、动力学的两类基本问题
1、从受力确定运动情况
2、从运动情况确定受力
四、动力学的两类基本问题解题步骤：
(1)确定研究对象；
(2)分析受力情况和运动情况， 画示意图(受力和运动过程)；
(3)用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度；
(4)用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量。
例题1.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
（1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取 10 m/s2。
（2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，冰壶多滑行了多少距离？
例题2.一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m，求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。
巩固练习
1.质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t s内的位移为x m，则F的大小为(单位为N)( )．
A. B. C. D.
2.如图所示，水平恒力F＝20 N，把质量m＝0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6 m．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面．
(取g＝10 m/s2) 求：
(1)木块下滑的加速度a的大小；
(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．
3.如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为L＝4 m，取sin 37°＝0.6，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度大小；
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．
4.如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数 ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F＝10N，方向平行斜面向上．经时间t＝4s绳子突然断了，求：
（1）绳断时物体的速度大小．
（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．（sin37°＝0.60， cos37°＝0.80，g＝10m/s2）
5.如图所示，木块质量m=0.78kg，在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，在3s时间内运动了9m的位移．已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（1）求拉力F的大小
（2）若在3s末时撤去拉力F，求物体还能运动多长时间
以及物体还能滑行的最大位移．
6.如图所示，质量m＝2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m，用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处。(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10 m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；
(2)用大小为30 N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。
7.如图所示，质量M＝0.1 kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37°，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.5.小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1.2 N后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动．求(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)：
(1)斜杆对小球的滑动摩擦力的大小；
(2)小球的加速度；
(3)最初2 s内小球的位移．