3.5 牛顿运动定律的应用
学习目标
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。
学习重点：应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
学习难点：物体的受力分析及运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。正交分解法的应用。
学习过程
一、复习引入
二、课堂互动
类型一：已知受力确定运动情况
例题1：把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用20 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与平面的动摩擦因数为0.5，g取10ｍ／s2。求：物体在4 s末的速度和4 s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？
（3）物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？
____________________________________
（4）物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还缺少什么量？
（5）完整写出解答过程。
拓展：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20 N，其他条件均不变，求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，ｇ取10 m/s2）
☆交流讨论2
（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。
小结：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_____ __规律确定物体的运动情况。
类型二：已知运动情况确定受力情况
例题2 、一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，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,g=10 m/s2）。
☆交流讨论5
（1）从题目中找出关于物理情景的描述。
（2）研究对象是谁？找出关于运动状态的描述。
（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？
（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。
小结：如果已知物体的运动情况，根据 公式求出物体的加速度，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的 。
三、课堂小结
求解两类动力学问题的基本思路和方法是什么？
1．首先选取研究对象，分析物理情景，确定问题类型
类型一 从受力求运动
类型二 从运动求受力
受力分析，画出____ ___图
运动分析，由_______公式求加速度a
由牛顿第二定律 F合=_____求加速度a
由牛顿第二定律 F合=ma求合力F
由________公式求运动情况
受力分析，画出_______图，求出待求的力
2．牛顿第二定律确定了_______________的关系，使我们能够把物体的___________情况和_________情况联系起来。加速度是连接运动和力的“桥梁”，受力分析和运动分析是基础，正交分解是方法。
拓展：蜘蛛侠挡火车
四、练习
1．从静止开始做匀加速直线运动的汽车，经过t=10s，发生位移x=30m．已知汽车的质量m=4×103kg，牵引力F=5.2×103N．求：
（1）汽车运动的加速度大小；
（2）运动过程中汽车所受的阻力大小.
2． 一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下，经2 s物资落地，已知物资的质量为10 kg，它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。求空气阻力的大小。（取g=10 m/s2）
3.一位滑雪者如果以某初速度v0冲上一倾角为θ=370长为x=20m的山坡，受到的阻力为f=320N恰好能到达坡顶，如果已知雪橇和滑雪者的质量为m=80kg，求滑雪人的初速度是多大？（g取10m/s2）
4．如图所示，质量为m=2kg的物体与竖直墙间的动摩擦因数为0.2，若受到与竖直线夹角为θ=30°的斜向上的推力F作用而沿竖直墙壁滑动，其加速度的大小为5m/s2，g取10m/s2 ，求
（1）若物体向上匀加速运动，推力的大小为多少？
（2）若物体向下匀加速运动，推力的大小为多少
课件16张PPT。新课引入神舟飞船发射回收 科技工作者能准确地预测飞船的变轨、飞船的着地点，他们靠的是什么呢？ 牛顿运动定律的应用把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用20 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与平面的动摩擦因数为0.5，g取10ｍ／s2。求：物体在4s末的速度和4s内的位移。 思考：如何求位移，速度该了解物体做何种运动？（是不是我们熟悉的某种运动呢？）加速度呢？怎么求？初速度为零牛顿第二定律情景分析一、研究对象是谁？二、受几个力的作用？三、合力沿什么方向？大小是多少？受力分析 在这个问题中，我们通过对
物体进行受力分析，运用牛顿第
二定律找出物体的加速度，然
后分析运动情况，求出运动结果。一、已知物体的受力情况求物体的运动情况拓展：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20 N，其他条件均不变，求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，ｇ取10 m/s2） 二、已知物体的运动情况求物体的受力情况一个滑雪的人，质量是75kg,以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=300。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）思考：如何求阻力，受哪些力？受力分析 合力沿什么方向？ 合力沿斜面向下。
受力方向复杂，如何求合力?
如何建立坐标轴？ １．两题都需要画受力图，都要利用牛顿第二
定律和运动学公式画受力图是重要的解题步骤。不
同之处是例1先用牛顿第二定律求加速度，而例2先
用运动学公式求加速度。
２．例2中物体受力方向较为复杂，建立直角
坐标系后，就可以用Gx和Gy代替G，使解题方便。
３．因为加速度方向就是物体所受合外力的方向，
所以以加速度的方向为正方向，会给分析问题带来
很大方便。 假设蜘蛛侠所挡火车质量为1000吨，阻挡之前行驶速度为180公里/小时，火车受铁轨和空气阻力为车重的0.02倍 ，求车要在500米内停下，蜘蛛侠要施加给火车的阻力为多大？蜘蛛侠挡火车拓展通过学习，我们知道了
处理动力学的基本方法，
从而能够设计机械，制造车船，
了解航天，乃至宇宙
