4-6 用牛顿运动定律解决问题(一)(课时1)
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)1
用牛顿运动定律解决问题(一)1.用30 N的水平外力F，拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝02．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是() A．2 m/s2B．4 m/s2C．6 m/s2D．8 m/s23．如图所示为一光滑的斜面小车，若斜面的倾角为θ，则使斜面上的物体能与斜面小车共同运动的加速度是()A．向左g sin θB．向右gC．向左g tan θD．向左g cos θ4．质量为8 t的汽车，以2 m/s2的加速度在动摩擦因数为0.03的平直公路上行驶，g取10 m/s2，则汽车行驶的牵引力是()A．1.6×104 N B．2.4×104 NC．1.84×104 N D．1.0×104 N5．质量为1 kg、初速度v0＝10 m/s的物体，受到一个与初速度v0方向相反，大小为3 N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，经3 s后撤去外力，则物体滑行的总位移为(取g＝10 m/s2)()A．7.5 m B．9.25 mC．9.5 m D．10 m6．在光滑的水平面上有一个物体同时受到水平力F1和F2的作用，在第1 s内保持静止状态，若两个力随时间变化情况如图所示，则下列说法中正确的是()A．在第2 s内物体做匀加速运动，加速度大小恒定，速度均匀增大B．在第5 s内物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度逐渐增大C．在第3 s内物体做变加速运动，加速度均匀减小，速度均匀减小D．在第6 s末，物体的速度和加速度均为零7．如图所示，一水平传送带以v＝2 m/s的速度做匀速运动，将一物体轻放在传送带一端，已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，物体由传送带一端运动到另一端所需时间为11 s，求传送带两端的距离．(g取10 m/s2)8．物体以12 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的斜坡，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，g取10 m/s2，求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)物体沿斜面上滑的最大位移；(2)物体再滑到斜面底端时的速度大小；(3)物体在斜面上运动的时间．参考答案课后巩固提升1．C 2.B 3.C 4.C5．B [刚开始物体受合外力F ＋μmg ＝ma ，代入数据，解得a ＝5 m/s 2，由于a 与v 0方向相反，所以由v ＝v 0－at 得到t ＝2 s 时物体速度为零，位移x ＝v 02t ＝10 m ；接下来反向匀加速运动1 s ，加速度a 1＝F －μmg m ，代入数据解得a 1＝1 m/s 2，位移x 1＝12a 1t 2＝0.5 m ，方向与x 相反．v 1＝a 1t 1＝1×1 m/s ＝1 m/s ，接下来做加速度a 2＝μg ＝2 m/s 2的匀减速运动，所以x 2＝v 212a 2＝0.25 m ，所以总位移为x －x 1－x 2＝9.25 m ．] 6．B [在第1 s 内，F 1＝F 2，方向相反，物体静止；在第2 s 内，F 1>F 2，F 1恒定，F 2变小，合力F 变大，加速度方向与F 1相同，为正，a 逐渐变大，物体做变加速运动，速度方向与F 1方向一致，为正，A 不正确．在第3 s 内，F 2继续变小，合力F 变大，加速度继续逐渐变大，物体继续做变加速运动，C 不正确．在第5 s 内，F 2由零均匀增大到等于F 1，合力均匀减小到零，加速度均匀减小，合力方向与速度方向一致，速度逐渐增大，B 正确．在第6 s 内，F 1＝F 2，加速度为零，速度不变，且与5 s 末相同，不为零，物体做匀速直线运动，D 不正确．]7．20 m解析 物体在刚放上传送带的瞬间，物体的速度为零，而传送带有速度，物体被加速，滑动摩擦力是物体所受的合外力，由牛顿第二定律，得a ＝F f m ＝μmg m ＝μg ＝1 m/s 2，经时间t 1＝v a＝21s ＝2 s 后，物体与传送带同速，此后物体做匀速直线运动，共9 s. 匀加速位移x 1＝12at 21＝2 m ，匀速运动的位移x 2＝v ·t 2＝18 m ，所以物体的总位移x ＝x 1＋x 2＝20 m ，即传送带两端的距离．8．(1)9 m (2)8.48 m/s(或6 2 m/s) (3)3.62 s [或1.5(2＋1) s ]解析 (1)由牛顿第二定律得物体上升时的加速度大小a 1＝g sin 37°＋μg cos 37°＝8 m/s 2故上滑的最大位移x ＝v 202a 1＝9 m (2)物体下滑时的加速度大小a 2＝g sin 37°－μg cos 37°＝4 m/s 2物体到斜面底端时的速度v ＝2a 2x ＝6 2 m /s≈8.48 m/s (3)物体在斜面上运动的时间t ＝v 0a 1＋v a 2＝(1.5＋1.52) s ≈3.62 s。
高中物理第四章牛顿运动定律4.6用牛顿运动定律解决问题一教案4新人教必修
4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）教材分析:力和物体运动的关系问题，一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程，直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决.牛顿由此奠定了经典力学的基础.牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律.牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律.动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况.牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁.教学目标:知识与技能(1)进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析;(2)掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法;(3)学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量;(4)学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。
过程与方法(1) 培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力;(2) 帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力;(3) 帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力;(4) 让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。
情感态度与价值观(1)利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣;(2)培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力;(3)初步培养学生合作交流的愿望，能主动与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
教学重点:(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。
教学难点:(1)物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用;(2)正交分解法。
教学方法:探究、讲授、讨论、练习。
课时安排：1课时+1课时（练习）教学过程设计:一、引入新课（利用PPT显示图片）这张图片中交警正在测量刹车的痕迹，根据这个长度交警能判断出车辆是否超速，这是怎么做到的呢？学习了这节课就能解决这个问题。
高中物理 4.6 用牛顿定律解决问题(一) 新人教版必修1
则由运动学知识可得t2=- mg，代入数据得t2＝15.2s,
则从开始运动到停止运动共历m 时t=t1+v t2=2 s+15.2 s=17.2s.
a2
设从开始运动到停止运动，物体的总位移为x，因为前后两个过程的平均速度相
同，所以有
x=
vt
15 .2 2×17.2m=130.72m.
【答案】 AD
1 2
交通警察在处理交通事故时，有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹及汽 车轮胎与地面的动摩擦因数，来判断发生事故前汽车是否超速.你知道他们是 如何判断的吗？ 根据2ax=v2可知,只要知道了a和x,就能计算出v来,刹车痕迹长度就是x,而在刹车 的情况下,可以认为ma=μmg,即a=μg, μ即为轮胎与地面的动摩擦因数,g是当地 重力加速度,所以根据汽车在路面上留下的刹车痕迹及汽车轮胎与地面的动摩 擦因数，可以判断发生事故前汽车是否超速.
【点拨】由受力确定物体运动情况一定要做的受力分析，遵守解题步骤. 【解析】以物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系.物体在力F撤 去之前，在水平面上做匀加速运动. 根据牛顿第二定律，在水平方向有 Fcos θ-f=ma1,
在竖直方向受力平衡有 FN+Fsin θ-mg=0, 根据滑动摩擦力公式有f=μFN, 联立上述三式，并代入已知数据， 得a1=7.6 m/s2， F停止作用时，物体的速度为 v=a1t1=15.2 m/s. 设从F停止作用到物体停下来历时为t2 ，在这个过程中，合外力为摩擦力，且 F′N=mg，f′=μF′N，则根据牛
(1) 已知受力情况求运动情况
已知受力情况,根据牛顿第二定律求出物体的
,再确定物体的初始条件(初位
高中物理：4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》教案1(新人教版必修1)
4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）从容说课牛顿运动定律是经典力学的基础，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用.本节在前两节探究和总结牛顿第二定律的基础上，结合日常生活中出现的问题，展示了用牛顿第二定律解决实际力学问题的基本思路和方法.将问题类型分为两类，这两类问题正是从牛顿第二定律的表达式F=ma所涉及的F和a 开始的，F代表物体的受力情况，a代表物体的运动学参量，由等式左边可以求出右边，也可以由等式的右边求出左边，即可以根据物体的受力情况确定物体的运动情况，也可以根据物体的运动情况确定物体的受力情况.因此牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁，反映着力和运动的定量关系.加速度与力、质量的关系是客观存在的，它反映了自然界的规律.已知受力情况和初始条件——物体的位置和速度，就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度.这在人们头脑中形成了“机械决定论”.受力分析和运动过程分析是解决动力学的前提.找到加速度是解题的突破口，因此，解题时应抓住“加速度”这个桥梁不放，确定过渡方向.学习中要通过具体问题的分析，熟练掌握解题思路，提高自己解决实际问题的能力.通过这一节的教学，应当熟悉用牛顿第二定律的公式解题.为了求得合外力，要应用力的合成或分解的知识；为了求得加速度，要应用运动学的知识.本节课在高中物理中的地位非常重要，应该加以强化，练习的选择应该根据学生的实际情况，做到循序渐进，重在落实知识的应用，培养学生正确分析问题的方法.三维目标知识与技能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.3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.过程与方法1.通过实例感受研究力和运动关系的重要性.2.通过收集展示资料，了解牛顿定律对社会进步的价值.3.培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力.4.帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题的能力和交流、合作能力.5.帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题的解题规律的能力.6.让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用.情感态度与价值观1.初步认识牛顿运动定律对社会发展的影响.2.初步建立应用科学知识的意识.3.培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力.教学重点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.教学难点1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用.2.正交分解法.教具准备多媒体教学设备.课时安排2课时教学过程［新课导入］利用多媒体投影播放汽车的运动，行星围绕太阳运转，“神舟”五号飞船的发射升空及准确定点回收情景、导弹击中目标的实况录像资料.学生观看录像，进入情景师：我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫星的着地点，他们靠的是什么？生：牛顿运动定律中力和运动的关系.师：利用我们已有的知识是否也能研究这一类问题？生：不能，因为这样一类问题太复杂了，应该是科学家的工作.师：一切复杂的问题都是由简单的问题组成的，现在我们还不能研究如此复杂的运动，但是我们现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助.我们现在就从类似的较为简单的问题入手，看一下这一类问题的研究方法.［新课教学］一、从受力情况分析运动情况师：大家看下面一个例题.多媒体投影展示例题，学生分析讨论，尝试解决例题：一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 N.求物体在4 s末的速度和4 s内的位移.师：本题研究对象是谁？生：本题的研究对象是在水平面上运动的物体.师：它共受几个力的作用？生：它一共受到四个力的作用，分别是物体的重力，方向竖直向下；地面对它的支持力，方向垂直地面向上，这两个力的合力为零；水平向右的拉力和水平向左的摩擦力.师：物体所受的合力沿什么方向？大小是多少？生：物体所受的合力沿物体的运动方向即向右，大小等于F－f＝6.4 N－4.2 N＝2.2 N.师：本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题.这个物体的运动是匀变速运动吗？依据是什么？生：这个物体的运动是匀加速运动，根据是物体所受的合力保持不变.师：经分析发现该题属于已知受力求运动呢，还是已知运动求受力呢？生：是已知受力情况求物体的运动情况.师：通过同学们的分析，在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程.多媒体显示学生的受力分析图（如图4－6－1）图4－6－1师：受力分析的图示对研究这一类问题很有帮助，特别是对一些复杂的受力分析问题，所以同学们在今后的受力分析的过程中，一定要养成画受力分析草图的好习惯.投影展示学生的解题过程解：由牛顿第二定律F=ma可以求出物体的加速度a== =1.1 m/s2求出了物体的加速度a，由运动学公式就可以求出4 s末的速度v和4 s内发生的位移x v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s，x=at2=×1.1×16 m=8.8 m.师：在求物体的运动过程时，我们是怎样进行处理的？生：先求出物体的受力情况，根据物体所受的合力，求出物体的加速度.师：对，物体的加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁，因为根据受力情况可以求出加速度，运动情况中也包含加速度.师：如果把例题中的条件变化一下，力F的方向变为斜向上30°，那么此时物体的加速度应该怎样求解？生1：根据牛顿第二定律：a== m/s2=0.45 m/s2.师：他计算的对不对.生2：不对.因为当物体所受的拉力方向发生变化时，物体对地面的压力也随之变化，同时物体与地面间的摩擦力也将发生变化，摩擦力应该比刚才情况下要小.师：这位同学分析得非常好，大家一定要注意的是当一个力发生变化时，看它的变化会不会影响其他力的变化.大家把这个问题的具体结果做出来.【课堂训练】1.把变化条件后的例题结果做出来.2.质量为2 kg的物体，置于水平光滑平面上，用16 N的力与水平面成30°角斜向上或斜向下加在这个物体上，求两种情况下物体的加速度大小之比是___________.二、从运动情况确定受力多媒体展示例2一个滑雪的人，质量是75 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°.在t＝5 s的时间内滑下的路程x＝60 m.求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）.师：本题属于哪类力学问题？生：本类属于已知运动情况分析物体的受力情况.师：人共受几个力的作用？各力方向如何？生：滑雪人受到三个力的作用，人的重力，方向竖直向下；山坡对他的支持力，方向垂直山坡向上；滑雪人受到的阻力，方向沿山坡向上.师：它们之中哪个力是待求量？哪个力实际上是已知的？待求力是哪个？人所受的合力沿什么方向？生：它们中重力和支持力实际上是已知的，待求的力是人受到的阻力.人所受的合力方向沿山坡向下.师：画出物体的受力分析示意图，写出具体的解题步骤.多媒体展示学生的受力示意图（如图4－6－2）图4－6－2师：本题中物体受力方向较为复杂，物体沿斜面方向匀加速下滑，我们应当如何建立坐标系求合力？大家讨论一下这个问题.学生讨论，投影展示学生答案生：沿平行于斜面和垂直于斜面分别建立坐标系的x轴和y轴，使合力的方向落在x轴的正方向上，然后求合力比较方便.师：具体的解答过程是什么？生：如图所示建立坐标系，把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解，得到：G x=mg sinθ，G y=mg cosθ，人沿山坡做的是匀加速运动，由运动学公式：x=v0t+at2解出a=，代入数值得：a＝4 m/s2根据牛顿第二定律得：F阻=G x－ma=mg sinθ－ma代入数值得：F阻＝6７.5 N.师：（总结）1.两题都需画受力图，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，建立平面直角坐标系后，就可以用G x和G y代替G，使解题方便.3.因为加速度的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.【课堂训练】一个空心小球从距离地面16 m的高处由静止开始落下，经2 s小球落地，已知球的质量为0.4 kg，求它下落过程中所受空气阻力多大？（取g=10 m/s2）分析与解答：以空心小球为研究对象，根据它的运动情况可知，其下落时加速度大小为：a==8 m/s2<g说明小球在下落过程中受到向上的空气阻力作用，小球的受力情况如图4－6－3所示.依据牛顿第二定律可知：mg－f=ma图4－6－3所以小球所受空气阻力大小为：f＝mg－ma＝0.8 N.说明：（1）这是一道已知物体的运动情况，确定物体的受力情况的习题.（2）本题可根据需要加一问：若小球落地后竖直向上反弹到6 m高度，设空气阻力大小不变，则小球反弹上升的时间为多少？反弹的初速度为多少？所加这一问属于第一类问题，且注意此时空气阻力方向向下.（3）物体的运动路径是竖直方向的直线，如各类竖直方向的抛体运动往往要考虑空气阻力（空气阻力总是与运动方向相反）；又如升降机内随升降机一起变速上升和下降的物体的运动，这时会出现超重、失重现象.［小结］1.总结受力分析的方法，让学生能够正确、快速地对研究对象进行受力分析.2.强调解决动力学问题的一般步骤是：确定研究对象；分析物体的受力情况和运动情况；列方程求解；对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析，弄清问题的物理情景后再动笔算，并养成画情景图的好习惯.3.根据学生的实际情况，对这部分内容分层次要求，不可能在一节课中就把这类问题解决好了，应该着重放在基本问题的分析和基本思路的掌握上.4.思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木，学生素质的培养就成了镜中花，水中月.［课外训练］1.一物块从粗糙斜面底端，以某一初速度开始向上滑行，到达某位置后又沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中A.上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力B.上滑时的加速度小于下滑时的加速度C.上滑时的初速度小于下滑时的末速度D.上滑时的时间小于下滑时的时间2.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力F作用后开始运动.F随时间t变化的规律如图4－6－4所示，则下列说法中正确的是图4－6－4A.物体将一直朝同一个方向运动B.物体将做往复运动C.物体在前2 s内的位移为零D.第1 s末物体的速度方向发生改变3.如图4－6－5所示，当车厢向前加速前进时，物体M静止于竖直车厢壁上.当车厢的加速度增大时图4－6－5A.静摩擦力增大B.车厢竖直壁对物体的弹力增大C.物体M仍相对于车静止D.物体的加速度也增大4.钢球在很深的油槽中由静止开始下落，若油对球的阻力正比于其速率，则球的运动是A.先加速后减速最后静止B.先加速运动后匀速运动C.先加速后减速最后匀速D.加速度逐渐减小到零5.如图4－6－6所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.（取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）图4－6－6（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；（2）求悬线对球的拉力.参考答案1.D2.A3.BCD4.BD5.解析：小球和车厢这两个物体相对静止，表明同一瞬时具有相同的速度和加速度，可以根据小球的状态分析受力情况，确定小球的加速度，即车厢的加速度，从而来确定车厢的运动情况.求出车厢的加速度后，还要注意车厢的运动方向有两种可能.（1）球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道得较多，故应以球为研究对象.球受两个力作用：重力m g和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向，作出平行四边形如图4－6－7所示.球所受的合外力为F合=mgtan37°.由牛顿第二定律F合=ma可求得球的加速度为a= =g tan37°=7.5 m/s2，加速度方向水平向右.由此可判断车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动.图4－6－7（2）由图4－6－7可得，线对球的拉力大小为F== N=12.5 N.说明：通过此题进一步体验加速度在联系物体受力情况和运动情况中所起的桥梁作用.［布置作业］教材第91页问题与练习.板书设计5 用牛顿运动定律解题活动与探究探究活动的主题：牛顿运动定律的适用条件.牛顿运动定律虽然是一个伟大的定律，但它也有自己适用的条件.通过对其适用条件的了解，使学生进一步完整地掌握这个规律，并且为参考案例：牛顿运动定律的适用范围17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就.这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用.但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性.1905年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（1879～1955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命.他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的.实际上时间、空间和观察者是相对的.根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论.运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致.这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究.经典力学可以看作是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例.从20世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性）无法用经典力学来说明.后来，在普朗克（1858～1947）、海森堡（1901～1976）、薛定谔（1887～1961）、狄拉克（1902～1984）等物理学家的努力下创立了量子力学，解决了经典力学无法解决的问题.因此经典力学可以看作是量子力学在宏观现象中的极限情况.总之，“宏观”“低速”是牛顿运动定律的适用范围.。
4-6用牛顿运动定律解决问题(一)
第四章
6．用牛顿运动定律解决问题(一)
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
考点题型设计
第四章
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题型 1
已知物体的受力情况分析物体的运动情况
法国人劳伦特· 菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界
进行了超高空特技跳水表演(如图所示)， 他从 30m 高的塔上跳 下准确地落入水池中。已知水对他的阻力(包括浮力)是他的重 力的 3.5 倍， 他在空中时空气对他的阻力是他的重力的 0.2 倍。 为了保证他的安全，水池的深度至少是多少米？(g＝10m/s2)
第四章
6．用牛顿运动定律解决问题(一)
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三、从受力确定运动情况 1．分析思路 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析， 并画出物 体的受力分析图。 (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。
考点题型设计 方法警示探究
知识自主梳理
易错案例剖析
重点难点突破
课后强化作业
第四章
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学习目标定位
第四章
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※ 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本 ※ 思路和方法 ※ 知道运动力学的两类基本问题及其特点 ※ 能够运用牛顿定律和运动学公式解决简 ※ 单的力学问题
第四章
6．用牛顿运动定律解决问题(一)
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(河北冀州中学 11～12 学年上学期期中)L 型木板 P(上表 面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一 端与置于木板上表面的滑块 Q 相连，如图所示。若 P、Q 一 起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板 P 的受力个数为 ( )
高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿运动定律解
师：利用我们已有的知识是否也能研究这一类问题?
生：不能，因为这样一类问题太复杂了，应该是科学家的工作．
师：一切复杂的问题都是由简单的问题组成的，现在我们还不能研究如此复杂的运动，但是我们现在研究问题的方法将会对以后的工作有很大的帮助．我们现在就从类似的较为简单的问题人手，看一下这一类问题的研究方法．
4.6用牛顿运动定律解决问题（一）
教学目标
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．
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．
3．能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析．能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析
多媒体显示学生的受力分析图(如图4—6—1)
师：受力分析的图示对研究这一类问题很有帮助，特别是对一些复
作业：
板书设计:
教学后记：
况分析运动情况
师：大家看下面一个例题．
多媒体投影展示例题，学生分析讨论，尝试解决
例题：一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6．4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动．物体与地面间的摩擦力是4．2 N．求物体在4s末的速度和4s内的位移．
师：本题研究对象是谁?
生：本题的研究对象是在水平面上运动的物体．
师：本题要求计算位移和速度，而我们只会解决匀变速运动问题．这个物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么?
生：这个物体的运动是匀加速运动，根据是物体所受的合力保持不变．
师：经分析发现该题属于已知受力求运动呢，还是已知运动求受力呢?
生：是已知受力情况求物体的运动情况．
师：通过同学们的分析，在分析的基础上，画出受力分析图，并完整列出解答过程．
用牛顿运动定律解决问题(一)
1扩展训练.该路段限速45km/h ，测出刹车痕迹为14m ，试着估算卡车是否超速？（测得轮胎与水泥地面的动摩擦因素为0.7）二、根据运动情况确定物体的受力例2、一个滑雪的人质量是 75 kg ，以v 0＝2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，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）分析：1.滑雪者受到哪些力的作用？你能分析出合力的方向吗？2.如何建立直角坐标系？3.滑雪者运动的加速度为多大？方向呢？生：因为三个力且不在同一直线上，所以可以用正交分解法。
如下图。
解：如图所示，对人进行受力分析并建立直角坐标系，将重力正交分解，在与山坡垂直的方向，没有发生位移，没有加速度，所以 F N = G y ，F 合 = Gx - F 阻学生分组讨论，小组代表回答解题思路描述物体受力情况学生思考讨论交流合作，推举学生回答，并相互补充说明N G阻F xyϑcos G G Y =θsin G G x =课堂小结由牛顿第二定律F合 = ma得：Gx - F阻 = maF阻 = Gx –ma = mg sin300 - ma = 67.5N更上一层：此题中如果忽略空气阻力作用，如何求滑雪板与雪面间动摩擦因数？【牢记】：当三个力或三个力以上时优先考虑正交分解法，且优先考虑沿运动方向和垂直于运动方向分解。
（别看先分了再合，磨刀不误砍柴功）四、总结分析师：问题：上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处？生：两题都需画受力图，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：例1是从受力确定运动情况：已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学公式确定物体的运动情况。
例2是从运动情况确定受力：已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律确定物体受力情况。
师：这位同学分析得很好，这两种情况是动力学中最基本的两类情况，请大家牢牢把握。
4-6用牛顿运动定律解决问题(一)
v 答案：由图得：a＝ ＝0.5m/s2， t 前2s有：F2－mgsinα＝ma,2s后有：F2＝ mgsinα，代入数据可解得：m＝1kg，α＝30° .
例4如图所示，风洞实验室中可产生水平方向 的、大小可调节的风力．现将一套有小球的细 直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于直径．
(1)当杆在水平方向固定时，调节风力的大小， 使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的 风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间 的动摩擦因数． (2)保持小球所受的风力不变，使杆与水平方 向的夹角为37°并固定，则小球从静止出发 在细杆上滑下距离s所需时间为多少？ (sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
6．物体的运动情况是由物体所受的合外力与 物体运动的初始条件共同决定的．
例1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很 重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转 动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕 迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度 是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因 数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度 为 ( ) A．7m/s B．10m/s C．14m/s D．20m/s
解析：以物体为研究对象进行受力分析，由牛顿第 二定律得：水平方向：Fcosθ－Ff＝ma1① 竖直方向：FN＋Fsinθ－mg＝0② Ff＝μFN③ 联立①②③得：a1＝6m/s2， 5s 末的速度为：v＝a1t1＝6×5m/s＝30m/s 1 2 1 5s 内的位移为：x＝ a1t ＝ ×6×52m＝75m. 2 2
例2一个滑雪人质量为75kg，以v0＝2m/s的初 速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°. 在t＝5s时间内滑下的路程s＝60m，求滑雪人 受到的阻力．(包括摩擦和空气阻力)
4.6-用牛顿运动定律解决问题(一)韩明
速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让 机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设
运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的
牵引力。
F
2.用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀
速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤
拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得
加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。
处理这类问题的基本思路是：先确定研 究对象对物体进行运动情况分析，然后根据 运动学公式求加速度，再在分析物体受力情 况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求 量 (力 )。
物体受 力情况 牛顿第 二定律 加速度 a 运动学 公式 物体运 动情况
你学会了吗？
练习2 .质量为40kg的物体静止在水平
面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止
开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受
到的阻力是多少?
F
归纳
①确定研究对象； ②分析研究对象的受力情况； 分析研究对象的运动情况； ③利用牛顿第二定律或运动学公 式求加速度； ④利用运动学公式或牛顿第二定 律进一步求解要求的物理量。
2017年
录制
课外练习
1.质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，
人教版高中物理必修1
《4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）》
武威五中：韩明
导入新课
1. 牛顿第二运动定律
内容:物体的加速度跟所受合力
成正比,跟物体质量成反比加速
度方向跟合力方向相同。 公式:F=ma
2. 运动学公式：
速度公式：v=vo+at
2 位移公式：s=vot+at /2
人教版高一物理必修一4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
结 归
1.已知物体受力的情况，确定物体运动。
纳
提
升 能
2.已知物体的运动情况，确定物体受力。
力
深
化 提出问题：对于课本两个例题，用
理 正交分解法处理时，我们不得不思
解 考对于更复杂的问题究竟怎样建立
坐标系比较方便呢？提 Nhomakorabea炼
方 法
沿运动方向和垂直运动方向建立x轴和y 轴，这样我们列方程的依据是：
Fx=ma
6 用牛顿运动定律解决问题 （一）
提 我们知道牛顿第二定律定量的确定了力和 出 运动关系，如果把物体的受力情况和运动 课 情况联系起来，就能解决实际问题了。考 题 虑到我们目前知识的局限性，本节课通过
一些简单的例子做些介绍。
1.已知物体受力的情况，确定物体运动。
2.已知物体的运动情况，确定物体受力。
Fy=0
那么我们来看看这个问题：
深 化 如图所示，质量为m的人站在自动扶 理 梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速 解 运动，a与水平方向夹角为θ，求人受
到的支持力和摩擦力。
提 问题驱动，激发思维。 炼 1.人受那些力作用？ 方 2.这些里应怎样正交分解？ 法 3.还有更好的办法吗？
物
理
因 这个问题中，如果机械模仿课本例题沿 灵 运动方向和垂直运动方向建立x轴和y轴 动 ，那么人所受的三个力都要分解，这显 而 然不是最好的，那么如果建立水平，竖 精 直方向坐标系，则只要沿着两个方向分 彩 解加速度就很简便了。那么我们列方程
科 一静止在水平地面上的物体，质量是2kg， 学 在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右 分 运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求 析 物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
人教版必修一物理：4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)
加速度a是联系运动和力的桥梁
牛顿第二定律公式（F=ma）和运动学公式（匀
变v理2－量速—v直0—2线=加2运a速x动等度公）a。式中v，=均v 0包+a含t,有x一=个v 0共t+同at的2/物2,
由物体的受力情况，利用牛顿第二定律可以 求出加速度，再由运动学公式便可确定物体的 运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状 态及其变化，利用运动学公式可以求出加速度 ，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况 。
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扩展问题2：如果坡长只有60m，下端 是水平雪面，滑雪者在水 平面上还能滑多远？
扩展问题3：如果下坡后立即滑上一个 30°的斜坡 。请问滑雪者
最高能上升多高？
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【牢记】：当三个力或三个力以上时优 先考虑正交分解法，且优先 考虑沿运动方向和垂直于运 动方向分解。（别看先分了 再合，磨刀不误砍柴功）
处，轻放一质量为m=0.2kg的零件
(可视为质点)，并且被传在传送带上做什么样的运动？ (2)物体从A到B所需的时间为多少？
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根据运动情况确定物体的受力
例2、一个滑雪的人质量是 75 kg，以 v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加
速滑下，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）
扩展问题1：如果忽略空气阻力作用， 求滑雪板与雪面间动摩擦 因数多大?
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第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）
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学习目标 ： 1、进一步学习分析物体的受力情况， 并能结合物体的运动情况进行受 力分析。 2、能够从物体的受力情况确定物体的 运动情况
高中物理第4章第6节 4.6用牛顿定律解决问题(1)教案(新人教版必修1)
4.6用牛顿定律解决问题（一）一、教材分析力和物体运动的关系问题，一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程，直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决.牛顿由此奠定了经典力学的基础.牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律.牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律.动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况.牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁.应用牛顿定律解决动力学问题，高中阶段最为常见的有两类基本问题：一类是已知物体的受力情况，要求确定出物体的运动情况；另一类是已经知道物体的运动情况，要求确定物体的受力情况.要解决这两类问题，对物体进行正确的受力分析是前提，牛顿第二定律则是关键环节，因为它是运动与力联系的桥梁.二、教学目标１．知识与技能：①进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。
②掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。
③能够从物体的受力情况确定物体的运动情况.能够从物体的运动情况确定物体的受力情况２．过程与方法①培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。
②帮助学生提高信息收集和处理能力，分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
③帮助学生运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。
让学生认识数学工具在物理问题中的作用。
３．情态价值观：①利用高科技成果激发学生的求知欲。
培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。
②培养学生合作交流的愿望，能主动与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解.三、教学重点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。
四、教学难点1、物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。
人教版高一物理必修1第4章第6节用牛顿定律解决问题(一)课件优秀课件资料
一、 从受力确定运动情况
一静止在水平地面上的物体，
质量是2kg，在6.4N的水平拉
力作用下沿水平地面向右运动。 物体与地面间的摩擦力是
4.2N。求物合＝F－Ff = 6.4-4.2 N=2.2 N
根据牛顿第二定律：F合=ma
a=1.1m/s2
v ＝at＝1.1 ×4 m/s＝4.4 m/s
4.6 用牛顿定律解决问题（一）
第一课时
新课引入
科技工作者能准确地预测火箭的变轨、卫 星的着地点，他们靠的是什么？
象这样的复杂问题，以我们现 在的知识水平，还不能够解决， 但我们今天学习的研究问题的 方法将对以后的工作有很大的 帮助。下面我们就从类似的较 为简单的问题入手，看一下这
类问题的研究方法。
五、世界上没有比人生更艰难的艺术，因为其他的艺术或学问，到处都有老师。因此，我们要在人生的逆境中学会坚强，拼搏，向上的精神， 不要向困难低头。
因数μ＝0.2求木箱在2s末的速度和位移。
解：受力如图
由牛顿第二定律得：
FN＝G＋Fsin37°
①
Ff
Fcos37°－Ff＝ma1 ②
又Ff＝μFN
③
FN
30°
F G
由①②③得a1=1.4m/s2
2s末时的速度v＝a1t1＝2.8m/s
2s内的位移x= 1/2a1t12 ＝2.8m
若2s末撤去推力，物体还能运 动多长时间？
x＝ 1/2at2＝ 1/2×1.1 ×4 2 m＝8.8m
总结
刚才的问题中，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，然后分析物体的运动情
况，求出运动结果。
例2.一只装有工件的木箱，原来是静止的质量 m=40kg,现以200Ｎ的斜向右下方的力Ｆ推木 箱，Ｆ的方向与水平面成θ＝37°角，使木箱 沿水平地面运动，木箱与水平地面间的动摩擦
4.6用牛顿定律解决问题(一)教案新部编本.doc
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校4.6用牛顿定律解决问题（一）海安县曲塘中学高丽芳严圣琴【教学目标】1.进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析.2.理解应用牛顿运动定律解答两类动力学问题的基本思路和方法.3. 会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解简单的两类问题.【教学重难点】1．运用牛顿运动定律解决的两类问题．2．运用牛顿运动定律解题的一般步骤．【课时安排】1课时【教学设计】课前预习【预学内容】本节课重点为牛顿定律的应用之一：运动学的两类基本问题．大家先通过以下两个小题来熟悉一下这两类问题．（试试看）1.一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动．物体与地面间的摩擦力是4N．求物体在4s末的速度和4s内的位移.（该题明确了物体的，要求物体的.）2.一个滑雪的人质量是75 kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°．在t＝5s的时间内滑下的路程x＝50m，求滑雪人受到的阻力．（包括摩擦和空气阻力）（该题明确了物体的，要求物体的.）本节课将重点解决这两类问题：已知物体的受力求物体的运动情况已知物体的运动情况求物体的受力思考？解这两类问题的一般思路是怎样的？联系物体受力和运动的中间桥梁是.【预学疑难】课内互动【新课导入】前面我们学习了牛顿的三个定律，最重要的是牛顿第二定律，本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上，应用牛顿运动定律和运动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题，首先我们一起研究动力学的两类基本问题.【典例导学】一、动力学的两类基本问题1. 已知物体的受力求物体的运动情况例1．质量为200kg 的货箱放在水平地面上，一工人用大小为1000N 与水平成37°斜末撤去拉力，取g ＝10m/s 2，求：(1)2s 末货箱的瞬时速度大小； (2)撤去拉力后，物体在水平面上继续滑行的距离．[解析] （1）根据物体竖直方向平衡先解出前2s 内物体受到的支持力，再求出物体的摩擦力为350N ；水平方向解出物体的加速度为2.25m/s 2，从而求出2s 末物体的速度为4.5m/s .（2）撤去拉力后，物体受到的支持力等于物体的重力，进而摩擦力也变为500N ，加速度变为0.5m/s 2，根据运动学公式0－v 2=2(－a )x 可求出物体继续滑行的距离为4.05m .【探究讨论】由此题能否总结出解这类问题的一般思路如何，关键在哪里？（1）明确研究对象（2）对研究对象受力分析，求出合力（3）根据牛顿第二定律 ，求出加速度（4）根据运动学公式求解物体的运动情况2. 已知物体的运动情况求物体的受力例2．静止在水平地面上的物体的质量为2 kg ，在水平恒力F 推动下开始运动，4 s 末它的速度达到4m/s ，此时将F 撤去，又经6 s 物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F 的大小.[解析]本题物体的运动情况是已知的，要求受力.指导学生分析运动情况：物体的整个运动过程分为两段，前4 s 物体做匀加速运动，后6 s 物体做匀减速运动可分别求出两个过程的加速度2211/1/440s m s m t v a ==-=，2222/32/640s m s m t v a -=-=-= 再根据牛顿第二定律列方程1ma F F =-μ，2ma F =-μ可求出水平恒力F 的大小为：N 3.3N )321(2)(21=+⨯=-=a a m F【探究讨论】由此题能否总结出解这类问题的一般思路如何，关键在哪里？（1）明确研究对象（2）对物体受力分析（3）根据物体的运动情况求出物体的加速度（4）根据牛顿第二定律列式求解3．无论哪类问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键.那么什么是把力和运动联系起来的重要物理量？一般情况求出什么物理量是解决问题的关键呢？【交流提升】例3．木块质量m=8kg，在F=4N的水平拉力作用下，沿粗糙水平面从静止开始作匀加速直线运动，经t=5s的位移s=5m．取g=10m／s2，求：（1）木块与粗糙平面间的动摩擦因数.（2）若在5s后撤去F，木块还能滑行多远?【点拨】指导学生分析题目：（1）确定研究对象，分析木块受力情况根据题目什么条件如何求加速度？根据牛顿第二定律求动摩擦因数；（2）撤去F后，还受什么力？加速度如何？进一步运用运动学公式求出滑行距离.参考答案（1）0.01 （2）20m【探究讨论】根据以上研究请同学们总结出运用牛顿运动定律解两类问题的完整步骤：（1）确定研究对象(在解题时要明确地写出来)（2）全面分析研究对象的受力情况（正确画出受力示意图）（3）全面分析研究对象的运动情况，画出运动过程示意简图(含物体所在位置、速度方向、加速度方向等)．特别注意：若所研究运动过程的运动性质、受力情况并非恒定不变时，则要把整个运动过程分成几个不同的运动阶段详细分析.每个阶段是一种性质的运动.要弄清楚各运动阶段之间的联系(如前一阶段的末速度就是后一阶段的初速度等)（4）利用牛顿第二定律(已知受力情况时)或运动学公式(运动情况已知时)求出加速度.（5）利用运动学公式(在受力情况已知时)或牛顿运动定律(在运动情况已知时)进一步解出所求物理量4．把动力学问题分成上述两类基本问题有其实际重要意义：已知物体受力情况根据牛顿运动定律就可确定运动情况，从而对物体的运动做出明确预见．如指挥宇宙飞船飞行的科技工作者可以根据飞船的受力情况确定飞船在任意时刻的速度和位置．如随堂训练1已知物体运动情况确定物体受力情况则包含探索性的应用．如牛顿根据天文观测积累的月球运动资料，发现了万有引力定律就属于这种探索．如随堂训练2【随堂训练】1．民用客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口和地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上．若机舱口下沿距地面3m，气囊所构成的斜面长度为5m，一个质量60kg的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N，人滑至气囊底端时速度有多大？【点拨】指导学生读题：（1）抓住该题的关键段落，分析该题属哪一类题型？（2）根据已知条件如何求加速度（a=2m/s2）（3）再由运动学公式求末速度参考答案：4m/s2．某航空公司的一架客机，在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大垂直气流的作用后，使飞机在10s内高度下降1700m，造成众多乘客和机组人员的受伤。
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班级：组别：姓名：组内评价：教师评价：§4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）（课时1）
【学习目标】
1．能根据物体的受力情况推断物体的运动情况．
2．掌握由物体的受力情况确定物体的运动情况的基本思路．
【学习重点】
1、受力分析确定正方向建立坐标系物体运动过程分析
【学习难点】
掌握用牛顿运动定律和运动学公式解决已知受力情况确定运动情况这类力学问题的解题思路．【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【问题导学】
一、课前预习
1、牛顿第一定律：
，牛顿第一定律回答了力和运动的关系,即运动不需要力来维持，力是改变运动状态的原因。
2、牛顿第二定律：
，牛顿第二定律进一步明确了力和运动状态改变快慢之间的定量关系，使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。
3、牛顿第三定律：
，牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系。
二、从物体的受力情况确定物体的运动情况（类型一）
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。
【合作探究】
例题1：一个静止在光滑水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。
求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。
（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）完整写出解答过程。
【合作探究2】
例题1中如果物体与地面间的“动摩擦因数是0.21 ”。
求物体在4s末的速度和4s内的位移。
（g=10m/s2）
（1）物体受到的摩擦力应该怎样求？大小是多少？方向向哪？
（2）画出受力图，写出解答过程。
【合作探究3】
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6.4 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。
已知cos37°=0.8，g=10m/s2。
（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。
【合作探究4】
例题1中如果物体与地面间的“动摩擦因数是0.21 ”。
将“水平拉力”改为“
斜向上与水平方
向成37°角”，大小仍为6.4 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。
已知cos37°=0.8，g =10m/s 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。
【合作探究5】
1、用 30N 的水平拉力 F ，拉一静止放在光滑的水平面上质量为 20kg 的物体，则第3秒末物体的速度和加速度分别是（ ）
A ．v = 7.5 m ／s ，a = l.5m ／s 2
B ．v = 4.5m ／s ，a = l.5m ／s 2
C ．v = 4.5 m ／s ，a = 0
D ．v = 7.5 m ／s ，a =02、一斜面AB 长为10 ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s 2
)
(1) 若斜面与物体间光滑,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.
(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.
【检测与评价】
1．一个质量为2kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N 和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )
A.1m/s 2
B.2m/s 2
C.3m/s 2
D.4m/s 2 2、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/s 2。
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/s 2。
（g 取10 m/s 2）
3、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2.0=μ，求物体2 s 末的速度及2 s 内的位移。
（g 取10 m/s 2）
4、如图4-6-3示，一个滑雪运动员沿与水平成30°斜坡滑下，坡长400m ，设下滑时运动员下滑时没有使用滑雪杆，他受到的平均阻力（包括摩擦力和空气阻力）为重力沿斜面向下分量的1/5，求运动员从静止开始到达坡底时的速度和时间。
5、质量为20kg 的物体若用20N 的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。
（g 取10 m/s 2）求：
（1）若改用50N 拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2..3m 时，它的速度多大？
（2）在前进2.3m 时撤去拉力，又经过3s ，物体的速度多大？。