高中物理《3.2 牛顿运动定律的应用》导学案 教科版必修1

高中物理教科版必修一《牛顿运动定律的应用》导学案
【学习目标】
1、知道应用牛顿运动定律解决实际问题。
2、能根据物体的运动情况分析物体的受力情况。
3、能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。
【重点和难点】
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。
3、物体的受力分析、运动状态分析、解题方法的灵活选择和运用。
4、正交分解法的应用。
【使用说明及学法指导】
1、细读教材P84--87，根据预习案的提示先自学然后通过小组合作完成导学案。
2、本学案内容多，难度较大，学习过程中主要以教师指导下学生的合作探究及展示点评解决有关知识。
【课前预习案】
一、旧知回顾：
1、运动学的三个基本关系公式：
Vt =__________________
S=_____________________
Vt2 - V02=______________
2、牛顿第二定律公式：F=_________
二、新知探究：
1、已知物体受力情况，求物体的运动问题。
解题思路：先对物体进行受力分析，求出合力 ( http: / / www.21cnjy.com )，再利用牛顿第二定律F=__________关系式求出物体的加速度，然后利用运动学公式确定物体的运动情况(如位移、速度、时间等)。
例一、一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04(g取10 m/s2)，求：
(1)滑雪者加速度的大小；
(2)滑雪者5 s内滑下的位移。
(3)滑雪者5 s末速度的大小。
2、已知物体的运动情况，求物体的受力情况
解题思路：先分析物体的运动情况，根据运动学公式求出加速度。再分析物体的受力，利用牛顿第二定律求出物体所受的力(求合力或其他力)．
例题二、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100 s内速度由5.0 m/s增加到15.0 m/s.
(1)求列车的加速度大小。
(2)若列车的质量是1.0×106 kg，机车对列车的牵引力是1.5×105 N，求列车在运动中所受的阻力大小。
【课内探究案】
1、下列说法正确的是(　 　)
A．苹果从树上落下，落向地球，说明苹果受到地球的作用力；而地球不动，说明地球不受到苹果的作用力。
B．汽车运动时，并没有别的物体在牵引它，因此汽车的牵引力无施力物体
C．奥运会摔狡比赛中，运动员甲用力将运动员乙摔倒在地，说明运动员甲用的力比运动员乙用的力大
D．喷气式飞机飞行时，是依靠喷出的气体对飞机产生巨大的动力
2、如图1所示，一辆有动力驱动的小车上有一 ( http: / / www.21cnjy.com )水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是(　 　)
A．向右做加速运动 B．向右做减速运动
C．向左做加速运动 D．向左做减速运动
图1
3、如图2所示，甲船及人的总质量为m1，乙 ( http: / / www.21cnjy.com )船及人的总质量为m2，已知m1＝2m2，甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施加力，设甲船上的人施力为F1，乙船上的人施力为F2，甲、乙两船原来都静止在水面上，不考虑水对船的阻力，甲船产生的加速度大小为a1，乙船产生的加速度大小为a2，则F1∶F2＝________，a1∶a2＝________。
图2
4、如图3所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是(　　)
A．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡
B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
C．若车厢的加速度变小，车 ( http: / / www.21cnjy.com )厢壁对物块的弹力不变 D．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大 图3
5、一有固定斜面的小车在水平面上做直线 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于图4所示状态．设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是(　　)
A．若小车向左运动，FN可能为零 B．若小车向左运动，FT可能为零
C．若小车向右运动，FN不可能为零 D．若小车向右运动，FT不可能为零
图4
( http: / / www.21cnjy.com )
【拓展提升案】
7、质量m＝4 kg的物体在F1＝ ( http: / / www.21cnjy.com )10 N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。撤去F1后，经4 s物体停下来，求物体做匀速直线运动的速度和撤去力F1后的位移．
8、如图5所示，一水平传送带以2 ( http: / / www.21cnjy.com )m/s的速度做匀速运动，传送带两端的距离为x＝20 m，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为t＝11 s，求物体与传送带之间的动摩擦因数μ.
图5
9、如图6所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹 ( http: / / www.21cnjy.com )簧相连的质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为(　　)
A．aA＝g　aB＝g
B．aA＝g　aB＝0
C．aA＝2g　aB＝0
D．aA＝0　aB＝g
图6
10、如图7所示，放在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )面上的物体质量m＝2 kg，受到一个斜向下的与水平方向成θ＝37°角的推力F＝10 N的作用，从静止开始运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.问：
(1)物体10 s末的速度是多大？物体10 s内的位移是多少？
(2)若10 s末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少？
图7