高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿定律解决问题学案新人教版必修1.doc

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1、第四章4.6.1用牛顿定律解决问题【学习目标】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。【学习任务】一、由受力情况确定运动情况例1一木箱装货物后质量为50kg，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，某人以200N斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成30°角，g取10m/s2.求：(1)木箱的加速度；(2)第2s末木箱的速度．解析取木箱为研究对象，木箱受力情况如右图所示，建立直角坐标系xOy，并取加速度a的方向为x轴的正方向．(1)根据牛顿第二定律

2、有X:Fcos300—Ff=maY:FN-Fsin300-mg=0又有Ff=μFN联立解得：a=代入数据得：a=1.06m/s2.(2)第2s末速度为：v2=at=1.06×2m/s=2.12m/s.归纳总结：(1)基本思路：首先对研究对象进行受力情况和运动情况分析，把题中所给的情况弄清楚，然后由牛顿第二定律，结合运动学公式进行求解．(2)一般步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图．②根据力的合成与分解，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，求出物体运动的加速度．④结合

3、物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．【补充学习材料】例1．一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10m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大小；(2)滑雪者5s内滑下的路程；(3)滑雪者5s末速度的大小．2质量为m=10kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ=0.5，现在对物体施加以如图所示的拉力F=100N,与水平方向夹角θ=37º(sin37º=0.6，g取10m/s2。）θF求:（1）5s末物体

4、的速度大小?（2）5s内物体的位移？知识点二已知运动情况确定受力情况例2将质量为0.5kg的小球以14m/s的初速度竖直上抛，运动中球受到的空气阻力大小恒为2.1N，则球能上升的最大高度是多少？解析通过对小球受力分析求出其上升的加速度及上升的最大高度．以小球为研究对象，受力分析如右图所示．在应用牛顿第二定律时通常默认合力方向为正方向，题目中求得的加速度为正值，而在运动学公式中一般默认初速度方向为正方向，因而代入公式时由于加速度方向与初速度方向相反而代入负值．根据牛顿第二定律得mg＋Ff＝ma，a＝＝m/s2＝14m/s2

5、上升至最大高度时末速度为0，由运动学公式0－v＝2ax得最大高度x＝＝m＝7m.归纳总结(1)解题思路从物体的运动情况入手，应用运动学公式求得物体的加速度，再应用牛顿第二定律求得所受的合力，进而求得所求力．(2)解题步骤①确定研究对象．②对研究对象进行受力分析，并画出物体受力示意图．③根据相应的运动学公式，求出物体的加速度．④根据牛顿第二定律列方程求出物体所受的力．⑤根据力的合成和分解方法，求出所需求解的力．3如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离

6、速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）第四章4.6.1用牛顿定律解决问题（1）编号：4.611．如图4－6－2所示，重10N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F，其大小为20N，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g＝10m/s2)()A．1N19m/s2B．020m/s2C．1N21m/s2D．条件不足，无法计算2．用30N的水平外力F，拉一个静止在光滑水平面上的质量为20k

7、g的物体，力F作用3s后消失．则第5s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2C．v＝4.5m/s，a＝0D．v＝7.5m/s，a＝03．一光滑斜劈，在力F推动下向左匀加速运动，且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止，如图所示，则木块所受合力的方向为()A．水平向左B．水平向右C．沿斜面向下D．沿斜面向上4．一间新房要盖屋顶，为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶，则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时，可看作在光滑的斜坡上下滑)()A．60°B．

8、90°C．120°D．150°5．如图所示，小车质量为M，光滑小球P的质量为m，绳质量不计，水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是(θ已知)()A．mgtanθB．(M＋m)gtanθC．(M＋m)gcotθD．(M＋m)gsinθ6．质量为60kg的物体以4m/s的速度竖直匀速下降，