人教版高中物理必修一导学案：第四章 牛顿运动定律 6用牛顿运动定律解决问题(一)

6用牛顿运动定律解决问题（一）
【学习目标】
1．能根据物体的受力情况推导物体的运动情况．
2．掌握应用牛顿运动定律解决已知物体的受力情况确定物体的运动情况的基本思路和方法．
【学习过程】
【知识归纳】
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．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
类型一、从物体的受力情况确定物体的运动情况
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。

例题1、一个静止水平地面上的物体，质量是2 kg，与地面间的动摩擦因数为0.2，在10N的水平拉
4 s末的速度和4 s内的位移。

g=10m/s2
☆交流讨论1
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。

合力怎么表示？
（3）物体的运动是匀变速运动吗？用到哪些公式？
______________________________
（4）完整写出解答过程。

受力图
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”，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。

受力图
活学活用1：用 30N 的水平外力 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.5 m/s 2
B ．v = 4.5 m/s ，a = l.5 m/s 2
C ．v = 4.5 m/s ，a = 0
D ．v = 7.5 m/s ，a =0
活学活用2：一斜面AB 长为10 m ，倾角为30º，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，
(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6
3，求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间。

(ｇ取10 m/s 2)
类型二、从运动情况确定受力情况
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_____ ______。

例题2、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
例题3、如图所示，质量为0.5kg 的物体在与水平面成370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/s 2）
活学活用3： 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/s 2） B
θ A m θ F m
小结：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）
（3）对物体运动情况进行分析，找出加速度的大小和方向。

（4）
（5）解方程并讨论结果。

（F、m、a都用国际单位制单位）
【反馈训练】
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痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，则汽车刹车前的速度(g取10 m／s2)( )
A.7m/s
B.10m/s
C.14m/s
D.20m/s
2．匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下面挂有一个小球．若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中( )
A速度逐渐减小B．速度先增大后减小
C加速度逐渐增大D．加速度逐渐减小
3．如图所示，AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆，A、B、C 三点恰
好位于同一圆周上，C为该圆周的最低点，a、b为套在细杆上的两个小环．两
小环同时分别从A、B点由静止下滑，则( )
A．a环先到达C点
B．b环先到达C点
C．a、b环同时到达C点
D．由于两杆的倾角未知，无法判断两环到达C点的先后
4.一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用．在两个力开始作用的第1 s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图1所示，则( )
A．在第2 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大
B．在第3 s内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小
C．在第4 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大
D．在第6 s内，物体处于静止状态
5．如图所示，一固定不动的光滑斜面，倾角为θ，高为h。

一质量为m的
物体从斜面的顶端由静止开始滑下，求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑
到底端时速度的大小．
m
h。