物理：5.3《牛顿运动定律的案例分析》学案（沪科版必修1）

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《牛顿运动定律的案例分析》学案
【学习目标 细解考纲】
1．进一步学习对物体的受力情况及运动情况进行分析的方法。
2．掌握应用牛顿运动定律和运动学公式解答有关问题的基本思路和方法。
【知识梳理 双基再现】
1．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。
2．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__________就可以确定物体的运动情况。
3．如果已知物体的运动情况，根据运动学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___________。
【小试身手 轻松过关】
1．质量为m的物体，放在粗糙的水平地面上，受到一个水平方向的恒力F的作用而运动，在运动中，物体加速度a的大小（ ）
A．和物体的运动速度有关
B．和物体跟地面间的动摩擦因数无关
C．和物体运动的时间无关
D．和恒力F成正比
2．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，它在第t s内的位移为x m，则F的大小为（ ）
A． B． C． D．
【基础训练 锋芒初显】
3．一个物体从离地面一定的高度由静止释放，如果下落过程中受到的空气阻力是物体重力的0.2倍，则物体下落的加速度大小是________m/s2。如果从地面上以一定的初速度竖直向上抛出一物体，受到的空气阻力仍是重力的0.2倍，则物体上升时的加速度大小是_______m/s2。（g取10 m/s2）
4．质量为0.2 kg的物体沿某一水平面做匀速运动，速度是1 m/s，已知物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，当物体受到跟速度方向相同的作用力增大到4 N时，作用3 s末的速度大小是_________。（g取10 m/s2）
5．一个静止在水平面上的物体，质量为2 kg，受水平拉力F=6 N的作用从静止开始运动，已知物体与平面间的动摩擦因数，求物体2 s末的速度及2 s内的位移。（g取10 m/s2）
6．一位滑雪者如果以的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从冲坡开始计时，至3.8 s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m=80 kg。求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10 m/s2）
【举一反三 能力拓展】
7．质量m=4 kg的物体在力F=10 N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。撤去F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F后的位移。
8．一辆小车的质量是10 kg，车与地面间的动摩擦因数为0.01，在力F=3 N的水平拉力作用下，小车由静止开始加速前进，走过40 m时撤掉水平力F，经一段时间后，小车停止，小车共行驶的时间为( )
A．16.3 s B．20 s C．40 s D．60 s
【名师小结 感悟反思】
1．两类动力学问题
（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。
2．应用牛顿第二定律解决问题的一般思路
（1）明确研究对象。
（2）对研究对象进行受力情况分析，画出受力图。
（3）以加速度的方向为正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负，列牛顿第二定律的方程。
（4）解方程时，F、m、a都用国际单位制单位。
3．分析两类问题的基本方法
（1）抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
（2）分析流程图
参考答案
1．C 2．A
3．0 4．55m/s 5．2m/s 2m
6．解：如图建立坐标，以v0方向为x轴的正方向，并将重力进行分解。
G1=Gsin300 G2=Gcos300
在x方向上，F3为物体受到的阻力大小；在y方向上，因为物体的运动状态没有变化，所以重力的一个分力G2等于斜坡的支持力FN。
G2=FN
沿x方向可建立方程
-F3-G1=ma ①
又因为 ②
所以
其中“一”号表示加速度方向与x轴正方向相反。
又因为G1=mgsin300
所以
，方向沿斜面向下。
7．解：设物体运动方向为正方向，在减速运动过程中：
加速度。
由公式得：
所求速度。
再由得：
所求位移。
或
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运动学公式
F合=ma
力的合成分解
受力情况
F1、F2……
F合
a
受力情况
v0、vt、s、t
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