江苏省射阳县第二中学高中物理 第四章牛顿运动定律应用专题连接体问题导学案(无答案)新人教版必修1
高中物理 第四章牛顿运动定律应用专题连接体问题导学案新人教版必修1
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高中物理第四章牛顿运动定律应用专题连接体问题导学案新人教版必修1一、教学目标:1、能熟练对研究对象受力分析;2、会运用整体法和隔离法处理问题;3、培养分析问题解决问题的意志品质二、课前预习:(一)连接体与隔离体1、两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为;如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为。
2、如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的力,而系统内各物体间的相互作用力为,应用牛顿第二定律列方程不考虑力;3、如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将转换为隔离体的力。
(二)连接体问题的分析方法1、整体法:连接体中的各物体如果,求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用列方程求解。
2、隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体应用求解,此法称为隔离法。
课堂探究:合作探一:两个物体A 和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于()A、B、C、FD、扩展、若m1和m2与水平面间有摩擦力且动摩擦因数均为μ,则A对B作用力等于。
合作探究二:如图所示,质量m=1kg的物块放在倾角为θ=370的光滑斜面上,斜面体质量M=2kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F时,恰好使物块相对斜面静止。
求:(1)物块运动的加速度多大?(2)水平推力F应为多大?θF变式训练、如图所示,箱子的质量M=5、0kg,与水平地面的动摩擦因数μ=0、2。
在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m=1、0kg的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线偏离竖直方向θ=37角与箱子保持相对静止,则:(1)箱子运动的加速度为多大?(g=10m/s2)(2)水平恒力F应为多少?合作探究三、如图所示,质量为M的物体A放在光滑的桌面上,通过细线与质量为m的物体B相连,由静止释放,所有摩擦不计,在B与地面接触前,试求:(1)物体A运动的加速度和细线上受到的张力;(2)当物体A、B质量关系怎样时,细线的张力接近B的重力?课堂反馈:如图所示,质量分别为m1=5kg和m2=10kg的A、B两木块叠放在光滑水平面上,A与B的动摩擦因数为μ=0、2。
高中物理 用牛顿定律解决问题(学案)
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4.7用牛顿定律解决问题(学案)牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,其联系的桥梁是加速度一、 基本题型1、已知物体受力情况求物体运动情况2、已知物体运动情况求物体受力情况二、基本思路V t = V o + atF 合 = ma X = V o t + at 2/2V t 2 – V o 2= 2aXV = X/t = (V t + V o )/2 = V t/2四、基本方法正交分解法应用牛顿定律解题常用的方法 整体法和隔离法临界条件法五、基本解题步骤1、认真分析题意,明确已知条件和所求的量,确定研究对象2、对研究对象进行受力分析及运动情况分析3、列牛顿第二定律的表达式F = ma4、解方程、验结果,必要时对结果进行分析讨论【典型例题】基本题型一:已知物体受力情况求物体运动情况例θ=370角、大小F=20N 的推力作用,在水平面上做匀速直线运动。
求:⑴物体与地面间动摩擦因素;⑵若改用同样大小的力F 沿水平方向推动物体,物体的加速度多大?(g 取10 m/s 2,Sin370=0.6,Cos370例2、一个静止在水平面上的物体,质量是2Kg ,在水平方向受到5.0N 的拉力,物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N 。
求:(1)、求物体在4.0S 末的速度;(2)、若在4S 末撤去拉力,问物体还能滑行多远才停下来。
例3、如图所示,质量为m =4kg 的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成θ=37°角的恒力F 作用下,从静止起向右前进t 1=2s 后撤去F ,又经过t 2=4s 物体刚好停下。
求:F 的大小、最大速度v m 、总位移s例4、如图所示,m A =1kg ,m B =2kg ,A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ,水平面光滑。
用水平力F 拉B ,当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时,A 、B 的加速度各多大? 基本题型二:已知物体物体运动情况求受力情况2.5×103N ,那么,汽车的牵引力是多少?例2、如图所示,m =4kg 的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向成37°角。
【导学案】《运用牛顿第二定律解决连接体问题》导学案
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《运用牛顿第二定律解决连接体的问题》导学案第1课时(总2课时) 课型:复习课分组安排课前准备课件制作及导学案编写等 学习目标(一)知识目标 1.理解牛顿运动定律 2. 知道连结体问题。
3. 理解整体法和隔离法在动力学中的应用。
4. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法 (二)能力目标通过学习,学生能把整体法、隔离法及牛顿运动定律结合起来,并能灵活应用(三)情感、态度与价值观培养学生空间思维能力和通过练习能有机的结合知识点和应用的能力重点、难点【教学重点】整体法与隔离法的应用 【教学难点】运用牛顿第二定律解连接体问题的思路学情分析牛顿第二定律公式很简单,但学生不能灵活运用,特别是连接体。
首先是受力分析分不清外力和内力,其次是做变速运动的力大小会分析错误。
其本质还是学生不会受力分析。
导学过程修FMm(3)竖直加速上升,T=? (4)斜面光滑,加速上升,T=?特点同步练习1.如图所示,质量分别为mA 、mB 的A 、B 两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力F 拉A ,使它们沿斜面匀加速上升,A 、B 与斜面的动摩擦因数均为μ,为了增加轻线上的张力,可行的办法是( ) A .增大A 物的质量 B .增大B 物的质量 C .增大倾角θ D .增大动摩擦因数μ [命题视角1]2 .如图2-11所示,在粗糙水平面上放着两个质量分别为m 1、m 2的铁块1、2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,铁块与水平面间的动摩擦因数为μ。
现用一水平力F 拉铁块2,当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时,两铁块间的距离为 ( ) A. k g m k F m m m L 1211)(μ+++B.k gm L 1μ+ C. )(211m m k F m L ++ D. kgm L 2μ+教师讲解D .大小等于μ1mgcosθ4.如图2-5所示,光滑水平面上放置一斜面体A,在其粗糙斜面上静止一物块B。
高中物理 第四章牛顿运动定律教案 新人教版必修1
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第四章牛顿运动定律全章概述本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。
牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。
本章还涉及到了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。
对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。
为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。
第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。
物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。
新课标要求1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。
2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
3、通过实验认识超重和失重。
4、认识单位制在物理学中的重要意义。
知道国际单位制中的力学单位。
1、牛顿第一定律一、知识与技能1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.二、过程与方法1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。
三、情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。
《牛顿运动定律综合应用—连接体问题》教学设计
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牛顿运动定律综合应用—连接体问题》教学设计江苏省如东高级中学沈蔡林学习目标:1.了解连接体情景的特点;2.熟练运用隔离法和整体法解决一般的连接体问题;3.通过专题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力.学习重点:处理连接体问题的思路、方法和策略学习难点:连接体中临界问题的处理方法方案设计:本节是高三一轮复习课,整体法和隔离法,历来是高考命题的热点,近几年江苏高考都有体现.上课班级学生基础很好,但对整体法和隔离法缺乏针对性训练,更缺少理性的思考和总结.因此课堂设计本着“先生后师”、“先学后教” 教学思想,循序渐进,设置成四个教学环节:情景回顾、思路探究、方法感悟、拓展应用.第一个教学环节是连接体情景回顾,通过对常见连接体情景的回顾,帮助同学们了解连接体情景的特点和分类.为第二环节连接体问题的处理方法提供基础.第二个教学环节是连接体思路探究,在导学案中设置了三个情景,第一个情景是加速度相同的连接体;第二情景是一个物体有加速度另一个物体处于平衡状态(这是加速度不同的连接体的一种特例);第三个情景是加速度不同的连接体.利用导学案引导学生进行自主探究,启发学生的思维.让学生在课前对三个情景进行分析,探究整体法和隔离法在这三种情景中的应用,体现“先生后师” 、“先学后教” 教学思想.在课堂上请几个同学上台展示自已的解法,在此基础上请同学们归纳连接体问题的处理思想,把学生真正地融入到教学中来,发挥学生的主体地位,从而来落实过程与方法、情感态度与价值观的要求.在第三个环节连接体分析方法感悟中,主要体现“感悟”,分为三个层次:一是对第二个环节总结的处理思想的感悟,二是设置三个易错情景,并展示同学们的易错点(错误解法),请同学们当一回老师,改正错误,让学生在改正其他同学的错误解法的过程中感悟对象的合理选择和注意点,并请同学们及时做出小结.这体现“互学互助”的教学理念,在一定程度上能调动学生们的积极性,激发同学们的学习兴趣.另外,在学生感悟到整体与隔离的一般选择依据之后,及时进行变题,变化成一个对象选择符合整体法思想应用的情景,但是真正使用整体法却有无法逾越的障碍,通过展示部分同学巧妙运用隔离法解答过程之后,让学生体会到方法不是固定的,得注意应用的策略,再次让学生“感悟” 应用的灵活性.第四个环节“连接体的拓展应用”中,主要体现“拓展”,设置两个临界情景,让学生体验连接体问题解决思想在临界问题中的应用,第二个情景是2013 年江苏高考试题,让学生对高考试题来个亲密接触,感受“连接体问题处理方法” 的重要性.教学过程:引入:整体法和隔离法,历来是高考命题的热点,近几年江苏高考都有体现,本节课复习牛顿第二定律中连接体问题.、连结体情景回顾□——□s连接体一般是指由两个或两个以上物体构成的系统.1.按连接方式分类有:通过轻绳(轻弹簧)连接,通过轻杆连接,通过接触连接*o—F*2 •各物体按加速度关系分类有:对连接体分析一般从运动状态角度分为加速度相同的连接体和加速度不同的连接体两类.二、连接体思路探究(加速度和受力情况)同学们课前就两个情景自己研究了连接体问题的处理方法,下面提供一个机会,请你给同学们展示展示.情景1.倾角为9的静止的斜面上,相同材料的物块A和B用轻绳连接,质量分别为m和m,在B上施加恒力F,使两物块沿斜起作匀加速直线运动,求绳中张力.情景2.如右图所示一只质量为m的猫,抓住用绳吊在天花板上的质量为M 的垂直杆子•当悬绳突然断裂时,小猫急速沿杆竖直向上爬,以T 保持它离地面的高度不变•则杆下降的加速度为大?情景3 .倾角9 =37°的光滑斜面固定在地面上,质量m=3kg的物块A和m=2kg的木板B叠放在斜面上,A与B间的动摩擦因数卩=0.5 .从静止开始,A沿B表面向下运动,B在F=30N平行于斜面的力作用下,沿斜面向上做加速运动.已知sin37 ° =0.6,cos37 °=0.8,取g=10m/s,则此时物块A、木板B 的加速度分别是多少?、方法感悟由学生对刚才的举例进行方法总结并进行简单应用1 •加速度相同的连接体方法一: ______________方法二: ______________2•加速度不同的连接体方法一: ______________ 方法二: ______________整体法和隔离法应用过程有一些常见的错误,请同学们当一回老师,分析 分析错在哪里?易错情景2.如图所示,两个质量相等的小球 A 和B 分别固定在一根,轻 杆的中点及端点,当杆在光滑的水平面上绕 0点匀速转动时,求杆的0A 段及 AB 段对球的拉力之比.易错情景1 •物体M 放在光滑水平桌面上,桌面一端附有轻质光滑定滑轮,对M 有:a .:某同学解法:I 1! ::设杆长为21,小球的角速度为3I II II II '! F oA=ml 32! ;I IF AB = m 21 3易错情景3.如图所示,质量为M倾角为a的楔形物A放在水平地面上, 质量为m 的B物体在楔形物的光滑斜面上运动,A物体保持静止•则地面受到的压力多大?:某同学解法:I i•I:对整体有:1II II II I:N= ( M + m) g1I整体与隔离选择原则:一般原则:我的原则是:简单化原则,灵活运动变式.如上题,若AB接触面粗糙,B在斜面上加速下滑,(以下讨论,斜面体均保持静止不动).⑴试分析斜面体受到地面静摩擦力方向.⑵当m再受一个沿斜面向上的恒力F,物体仍在斜面上下滑时,试分析斜面体受到地面静摩擦力方向.四、拓展应用1 •如图所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂一质量为m的物体,物体下有一托盘,用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长,然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(avg),试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离?小结临界条件: _____________________________2.(2013江苏高考题)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为和m2,各接触面间的动摩擦因数均为.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;(3)本实验中,m1=0. 5kg ,m2=0.1kg,=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0. 1m,取g=10m/€.若砝码移动的距离超过l =0.002m,人眼就能感知. 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?小结:第三问分别研究砝码和纸板的运动,口诀是:各账各算找联系,体现了对象隔离分析的思想,对砝码的两个运动过程单独研究,体现了过程隔离的思想.课堂小结:通过学习知道隔离法与整体法,不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍,并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用•无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.。
江苏省射阳县第二中学高中物理2.4串联电路和并联电路
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课题:串联和并联电路学习目标:1、了解电流表(表头)的原理.2、知道什么是满偏电流和满偏电压.3、会改装电压表和电流表.4、知道电流表和电压表内阻对测量的影响.5、能使用改装过的电压表或电流表进行电路测量重点:电流表和电压表的改装原理.难点:改装后的电流表与电压表与原来电表之间的关系(内阻,量程)活动一:串并联电路的电阻、电流、电压关系串联电路:并联电路:活动二:电压表和电流表是由表头和电阻串联或并联而成的,表头实际上就是一个小量程的电流表,称为灵敏电流计,常用的表头主要组成部分为永久磁铁和放在永久磁铁中的可以转动的线圈组成的改装方法:电压表=表头+____联的分压电阻例1、有一电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流为Ig=3mA,把它改装成量程为15V的电压表,要串联一个多大的电阻?电流表=表头+并联的分流电阻例2 、有一电流表G,内阻Rg=20Ω,满偏电流为Ig=3mA,把它改装成量程为3A的电流表,要并联一个多大的电阻?活动三:伏安法测电阻外接法:内接法:练习:1.电阻R1、R2、R3串联在电路中。
已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则 [ ]A.电路中的电流为0.6AB.电阻R2的阻值为20ΩC.三只电阻两端的总电压为21VD.电阻R3消耗的电功率为3.6W2.如图1所示,电源和电压表都是好的,当滑片由a滑到b的过程中,电压表的示数都为U,下列判断正确的是 [ ]A.a处接线断开 B.触头P开路C.a、b间电阻丝开路 D.b处接线开路3.如图9所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是负载电阻,电源电压为U保持恒定,滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是[ ]A.空载(不接R)时,输出电压为U/2 B.接上负载 R时,输出电压< U/2C.负载电阻R的阻值越大,输出电压越低D.接上负载R后,要使输出电压为U/2,滑动片P须向上移动至某一位置。
江苏省 高中物理第四章牛顿运动定律4.9用牛顿定律解决问题四__连接体及临界问题学案无答案新人教版必修
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§4.9 用牛顿定律解决问题(四)——连接体及临界问题【学习目标】1.掌握处理不同连接体问的处理技巧。
2.理解临界问题中的临界条件并能对问题进行正确的分析 【学习重点】连接体及临界问题的解决方法 【学习难点】连接体及临界问题的分析解决 【学习流程】 应用牛顿第二定律解答加速度相同连接体问题时,常用的方法有两种:(1)先整体后隔离:先整体分析物体所受外力和运动的情况,应用牛顿第二定律求出加速度,再隔离某个物体求出所受的力。
(2)先隔离后整体:先隔离某个物体,进行受力分析,应用牛顿第二定律求出加速度,再整体分析,求出物体所受外力或运动情况。
例1:两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑的水平面上。
对物体A 施加水平推力F ,则物体A 对物体B 的作用力为多大?拓展1:地面粗糙呢?拓展2:两物体A和B ,质量分别为m 1和m 2,紧靠着并置于倾角为α、动摩擦因数为μ的斜面上。
现施加一沿斜面向上的力F 作用于A 上,使它们一起向上加速运动,求:它们之间的相互作用力【交流促学】例2:如图所示,质量为M 的滑块C 接,A 平放在滑块上,与滑块间动摩擦因数为 和轮质量不计,轮轴不受摩擦力作用,水平推力F 静止,F 至少应为多大?【组内研学】 二、 加速度不同例3:如图所示,质量为m 1的滑块A 放在动摩擦因数为μ的桌面上,细绳跨过滑轮后将质量为m 2的B 物体竖直悬挂,设绳和轮质量不计,轮轴不受摩擦力作用,已知A 在B 的拉力作用下向左加速滑动,重力加速度为g ,求A 物体的加速度大小和绳中张力大小。
例4:如图所示。
质量为M 的木板放在倾角为光滑斜面上,木板上站着一个质量为m 的人。
问: (1)为了保持木板与斜面相对静止,人运动所需的加速度如何? (2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动所需的加速度如何?应用牛顿第二定律解答物体临界问题时常涉及的临界条件有(1) 接触面恰要滑动时,接触面间的摩擦力_______________。
高中物理 第4章 第5节 牛顿运动定律的应用教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案

第5节牛顿运动定律的应用学习目标核心素养形成脉络1.明确动力学的两类基本问题.(重点)2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(难点)一、从受力确定运动情况1.牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来.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加速度,再通过运动学规律确定物体的运动情况.二、从运动情况确定受力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,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.思维辨析(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.( )(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.( )(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.( )(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的.( )提示:(1)√(2)×(3)√(4)×基础理解(1)(2019·江苏月考)2018年10月23日,港珠澳大桥正式开通.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装,每节沉管隧道重约G=8×108 N,相当于一艘中型航母的重量.通过缆绳送沉管到海底,若把该沉管的向下沉放过程看成是先加速运动后减速运动,且沉管仅受重力和缆绳的拉力,则拉力的变化过程可能正确的是( ) 提示:选C.设沉管加速的加速度为a1,减速的加速度为a2,加速过程由牛顿第二定律得:G-F1=ma1,得:F1=G-ma1,F1<G;减速过程由牛顿第二定律得:F2-G=ma2,得:F2=G+ma2,F2>G,故A、B、D错误,C正确.(2)(多选)如图,在车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,其中绳BC水平.若原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍相对小车静止,则下列说法正确的是( )A.AB绳拉力不变B.AB绳拉力变大C.BC绳拉力变大D.BC绳拉力不变提示:选AC.对球B受力分析,受重力、BC绳子的拉力F2,AB绳子的拉力F1,如图,根据牛顿第二定律,水平方向F2-F1sin θ=ma,竖直方向F1cos θ-G=0,解得F1=Gcos θ,F2=G tan θ+ma因静止时加速度为零,故向右加速后,AB绳子的拉力不变,BC绳子的拉力变大.(3)求物体的加速度有哪些途径?提示:途径一由运动学的关系(包括运动公式和运动图象)求加速度;途径二根据牛顿第二定律求加速度.已知物体的受力求运动情况问题导引如图所示,汽车在高速公路上行驶,有两种运动情况:(1)汽车做匀加速运动.(2)汽车关闭油门滑行.试结合上述情况讨论:由物体的受力情况确定其运动的思路是怎样的?要点提示通过分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求得加速度,然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等.【核心深化】1.由物体的受力情况确定其运动的思路物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况2.解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图;(2)根据力的合成与分解的方法,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,求出物体的加速度;(4)结合给定的物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量.关键能力1 从受力确定运动情况(2019·浙江湖州高一期中)滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一,如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是40 kg ,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40 N 的水平推力,使冰车从静止开始运动10 s 后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用).求:(1)冰车的最大速率;(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.[思路点拨] (1)由题知,冰车先做匀加速运动后做匀减速运动,当小明妈妈停止施加力的作用时,速度最大,由牛顿第二定律求得加速度,由速度公式求解最大速率.(2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移,撤去作用力冰车做匀减速运动,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学速度位移关系求得滑行位移,即可求出总位移.[解析] (1)以冰车及小明为研究对象,由牛顿第二定律得F -μmg =ma 1①v m =a 1t ②由①②式得v m =5 m/s.(2)冰车匀加速运动过程中有x 1=12a 1t 2③冰车自由滑行时有μmg =ma 2④v 2m =2a 2x 2⑤又x =x 1+x 2⑥由③④⑤⑥式得x =50 m. [答案] (1)5 m/s (2)50 m 关键能力2 等时圆模型如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速度为0),用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间,则( )A .t 1<t 2<t 3B .t 1>t 2>t 3C .t 3>t 1>t 2D .t 1=t 2=t 3[思路点拨] (1)先求出滑环在杆上运动的加速度. (2)位移可用2R cos θ表示. (3)由x =12at 2推导t .[解析] 小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的, 设细杆与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律知mg cos θ=ma ①设圆心为O ,半径为R ,由几何关系得,滑环由开始运动至d 点的位移为x =2R cos θ②由运动学公式得x =12at 2③由①②③式联立解得t =2R g小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关,故t 1=t 2=t 3. [答案] D 等时圆模型常见情况运动规律例图质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间 相等续 表常见情况 运动规律 例图质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间 相等两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等1.如图所示,AB 和CD 为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R 和r 的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P .设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A 滑到B 和由C 滑到D ,所用的时间分别为t 1和t 2,则t 1与t 2之比为( )A .2∶1B .1∶1 C.3∶1D .1∶ 3解析:选B.设光滑斜槽轨道与竖直面的夹角为θ,则重物下滑时的加速度为a =g cosθ,由几何关系,斜槽轨道的长度s =2(R +r )cos θ,由运动学公式s =12at 2,得t =2sa= 2×2(R +r )cos θg cos θ=2R +rg,即所用时间t 与倾角θ无关,所以t 1=t 2,B 项正确.2.(2019·浙江期中)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度L 1=180 m 的水平跑道和长度L 2=20 m 倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h =2 m ,如图所示.已知质量m =2×104kg 的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F =1.2×105N ,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态.(1)求飞机在水平跑道运动的时间; (2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小.解析:(1)设飞机在水平跑道的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得F 1-f =ma 1 解得a 1=4.5 m/s 2由匀加速直线运动公式L 1=12at 2解得t =4 5 s.(2)设沿斜面方向的加速度大小为a 2,在倾斜跑道上对飞机受力分析,由牛顿第二定律得F -f -mg sin θ=ma 2,其中sin θ=hL 2解得a 2=3.5 m/s 2.答案:(1)4 5 s (2)3.5 m/s 2已知物体的运动情况求受力问题导引一运动员滑雪时的照片如图所示, (1)知道在下滑过程中的运动时间. (2)知道在下滑过程中的运动位移.结合上述情况讨论:由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的?要点提示 先根据运动学公式,求得物体运动的加速度,比如v =v 0+at ,x =v 0t +12at 2,v 2-v 20=2ax 等,再由牛顿第二定律求物体的受力.【核心深化】1.基本思路分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而可以求出物体所受的其他力,流程图如下所示:2.解题的一般步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图. (2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度. (3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体所受的合力. (4)根据力的合成与分解的方法,由合力和已知力求出未知力.(2019·佛山高一检测)在科技创新活动中,小华同学根据磁铁同性相斥原理设计了用机器人操作的磁力运输车(如图甲所示).在光滑水平面AB 上(如图乙所示),机器人用大小不变的电磁力F 推动质量为m =1 kg 的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动.小滑块到达B 点时机器人撤去电磁力F ,小滑块冲上光滑斜面(设经过B 点前后速率不变),最高能到达C 点.机器人用速度传感器测量小滑块在ABC 过程的瞬时速度大小并记录如下.求:t /s 0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 … v /(m ·s -1)0.40.8…3.02.01.0…(1)机器人对小滑块作用力F 的大小; (2)斜面的倾角α的大小.[思路点拨] (1)根据表格中的数据求各段的加速度. (2)各段受力分析,由牛顿第二定律求F 、α的大小. [解析] (1)小滑块从A 到B 过程中:a 1=Δv 1Δt 1=2 m/s 2由牛顿第二定律得:F =ma 1=2 N. (2)小滑块从B 到C 过程中加速度大小:a 2=Δv 2Δt 2=5 m/s 2由牛顿第二定律得:mg sin α=ma 2则α=30°.[答案] (1)2 N (2)30°(2019·浙江模拟)2019年1月4日上午10时许,科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令,嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机,实施降落任务.在距月面高为H =102 m 处开始悬停,识别障碍物和坡度,选定相对平坦的区域后,先以a 1匀加速下降,加速至v 1=4 6 m/s 时,立即改变推力,以a 2=2 m/s 2匀减速下降,至月表高度30 m 处速度减为零,立即开启自主避障程序,缓慢下降.最后距离月面2.5 m 时关闭发动机,探测器以自由落体的方式降落,自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑中,整个过程始终垂直月球表面作直线运动,取竖直向下为正方向.已知嫦娥四号探测器的质量m =40 kg ,月球表面重力加速度为1.6 m/s 2.求:(1)嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v 2; (2)匀加速直线下降过程的加速度大小a 1; (3)匀加速直线下降过程推力F 的大小和方向.解析:(1)至月表高度30 m 处速度减为零,缓慢下降,距离月面2.5 m 时关闭发动机,探测器以自由落体的方式降落,由v 22=2g ′h 2得:v 2=2 2 m/s.(2)由题意知加速和减速发生的位移为:h =102 m -30 m =72 m由位移关系得:v 212a 1+0-v 21-2a 2=h解得:a 1=1 m/s 2.(3)匀加速直线下降过程,由牛顿第二定律得:mg ′-F =ma 1解得:F =24 N ,方向竖直向上.答案:(1)2 2 m/s (2)1 m/s 2(3)24 N 方向竖直向上由运动情况确定受力应注意的两点问题(1)由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合力的方向,不能将速度的方向和加速度的方向混淆.(2)题目中所求的力可能是合力,也可能是某一特定的力,均要先求出合力的大小、方向,再根据力的合成与分解求分力.1.(2019·贵州遵义高一期末)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点,与竖直墙相切于A 点,竖直墙上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°,C 是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻:a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM 、BM 运动到M 点;c 球由C 点自由下落到M 点.则( )A .a 球最先到达M 点B .c 球最先到达M 点C .b 球最先到达M 点D .b 球和c 球都可能最先到达M解析:选B.c 球从圆心C 处由静止开始沿CM 做自由落体运动,R =12gt 2c ,t c =2R g;a 球沿AM 做匀加速直线运动,a a =g sin 45°=22g ,x a =R cos 45°=2R ,x a =12a a t 2a ,t a =4Rg;b 球沿BM 做匀加速直线运动,a b =g sin 60°=32g ,x b =R cos 60°=2R ,x b =12a b t 2b ,t b =83R3g;由上可知,t b >t a >t c . 2.如图所示,有一质量m =1 kg 的物块,以初速度v =6 m/s 从A 点开始沿水平面向右滑行.物块运动中始终受到大小为2 N 、方向水平向左的力F 作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.求:(取g =10 m/s 2)(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向; (2)物块向右运动到最远处的位移大小;(3)物块经过多长时间回到出发点A ?(结果保留两位有效数字) 解析:(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小F f =μmg =1 N物块向右运动时所受摩擦力的方向水平向左. (2)物块向右运动时的加速度大小a 1=F +F f m=3 m/s 2物块向右运动到最远处时的位移大小2a 1x =v 2,x =v 22a 1=6 m.(3)物块向右运动的时间:t 1=v a 1=2 s 物块返回时的加速度大小:a 2=F -F f m=1 m/s 2由x =12a 2t 22得物块返回过程的时间t 2=2xa 2=2 3 s ≈3.5 s物块回到出发点A 的时间t =t 1+t 2=5.5 s.答案:(1)1 N 水平向左 (2)6 m (3)5.5 s3.(2019·陕西西安高一期末)在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m 高处,然后由静止释放,为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s 后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m 高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取g =10 m/s 2,求:(1)座椅在自由下落结束时刻的速度大小;(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍.解析:(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v ,下落时间t 1=1.2 s 由v =gt 1 代入数据解得v =12 m/s即座椅在自由下落结束时刻的速度是12 m/s.(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h ,总时间为t ,所以h =(40-4)m =36 m 匀加速过程和匀减速过程的最大速度和最小速度相等,由平均速度公式有h =v2t ,代入数据解得:t =6 s设座椅匀减速运动的时间为t 2,则t 2=t -t 1=4.8 s 即座椅在匀减速阶段的时间是4.8 s.设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a ,座椅对游客的作用力大小为F由v =at 2,解得a =2.5 m/s 2由牛顿第二定律F -mg =ma 代入数据,解得F =1.25mg即在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.25倍. 答案:(1)12 m/s (2)1.25倍 一、单项选择题1.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m ,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )A .自身所受重力的2倍B .自身所受重力的5倍C .自身所受重力的8倍D .自身所受重力的10倍解析:选B.由自由落体v 2=2gH ,缓冲减速v 2=2ah ,由牛顿第二定律F -mg =ma ,解得F =mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+H h =5mg ,故B 正确. 2.为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )解析:选C.设屋檐的底角为θ,底边长为2L (不变).雨滴做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得加速度a =mg sin θm =g sin θ,位移大小x =12at 2,而x =Lcos θ,2sin θcos θ=sin 2θ,联立以上各式得t = 4Lg sin 2θ.当θ=45°时,sin 2θ=1为最大值,时间t 最短,故选项C 正确.3.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 kg ,汽车车速为90 km/h ,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s ,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A .450 NB .400 NC .350 ND .300 N解析:选C.汽车的速度v 0=90 km/h =25 m/s ,设汽车匀减速的加速度大小为a ,则a =v 0t=5 m/s 2对乘客应用牛顿第二定律可得:F =ma =70×5 N =350 N ,所以C 正确.4.(2019·太原期末)在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时,小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动,已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L 是一定的,而高度可以调节,则( )A .滑道倾角越大,划艇下滑时间越短B .划艇下滑时间与倾角无关C .划艇下滑的最短时间为2L gD .划艇下滑的最短时间为2L g解析:选C.设滑道的倾角为θ,则滑道的长度为:x =Lcos θ,由牛顿第二定律知划艇下滑的加速度为:a =g sin θ,由位移公式得:x =12at 2;联立解得:t =2Lg sin 2θ,可知下滑时间与倾角有关,当θ=45°时,下滑的时间最短,最短时间为2L g. 5.(2019·江苏扬州高一期中)如图所示,钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B 间动摩擦因数为μ1,A 、B 间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2卡车刹车的最大加速度为a ,a >μ1g ,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后s 0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过( )A.2as 0B.2μ1gs 0C.2μ2gs 0D.(μ1+μ2)gs 0解析:选C.设A 的质量为m ,卡车以最大加速度运动时,A 与B 保持相对静止,对构件A 由牛顿第二定律得f 1=ma 1≤μ2mg ,解得a 1≤μ2g ,同理,可知B 的最大加速度a 2≤μ1g ;由于μ1>μ2,则a 1<a 2≤μ1g <a ,可知要求其刹车后在s 0距离内能安全停下,则车的最大加速度等于a 1,所以车的最大速度v m =2μ2gs 0,故A 、B 、D 错误,C 正确.6.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14 m ,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取10 m/s 2,则汽车刹车前的速度为( )A .7 m/sB .14 m/sC .10 m/sD .20 m/s解析:选B.设汽车刹车后滑动的加速度大小为a ,由牛顿第二定律μmg =ma ,解得a =μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式v 20=2ax ,可得汽车刹车前的速度为v 0=2ax =2μgx =2×0.7×10×14 m/s =14 m/s ,因此B 正确.7.(2019·洛阳期末)在汽车内的悬线上挂着一个小球m ,实验表明当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度θ,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M ,则关于汽车的运动情况和物体M 的受力情况分析正确的是( )A .汽车一定向右做加速运动B .汽车的加速度大小为g sin θC .M 只受到重力、底板的支持力作用D .M 除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力的作用 解析:选D.以小球为研究对象,分析受力情况,小球受重力mg 和细线的拉力F ,由于小球的加速度方向水平向右,根据牛顿第二定律,小球受的合力也水平向右,如图,则有mg tan θ=ma ,得a =g tan θ,θ一定,则加速度a 一定,汽车的加速度也一定,则汽车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动,故A 、B 错误;以物体M 为研究对象,M 受到重力、底板的支持力和摩擦力.M 相对于汽车静止,加速度必定水平向右,根据牛顿第二定律得知,一定受到水平向右的摩擦力,故D 正确,C 错误.8.高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A.m 2ght +mg B.m 2ght -mg C.m ght+mg D.m ght-mg 解析:选A.设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ,则v 2=2gh ,得v =2gh ,设安全带对人的平均作用力为F ,由牛顿第二定律得F -mg =ma ,又v =at ,解得F =m 2ght+mg ,选项A 正确.二、多项选择题9.如图所示,质量为m =1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 0.3,当物体运动的速度为10 m/s 时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F =2 N 的恒力,在此恒力作用下(取g =10 m/s 2)( )A .物体经10 s 速度减为零B .物体经2 s 速度减为零C .物体速度减为零后将保持静止D .物体速度减为零后将向右运动解析:选BC.水平方向上物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用,做匀减速直线运动.滑动摩擦力大小为F f =μF N =μmg =3 N .故a =F +F f m=5 m/s 2,方向向右,物体减速到0所需时间为t =v 0a=2 s ,故B 正确,A 错误;减速到零后F <F f ,物体处于静止状态,故C 正确,D 错误.10.从某一星球表面做火箭实验.已知竖直升空的实验火箭质量为15 kg ,发动机推动力为恒力.实验火箭升空后发动机因故障突然关闭,如图所示是实验火箭从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象,不计空气阻力,则由图象可判断( )A .该实验火箭在星球表面达到的最大高度为320 mB .该实验火箭在星球表面达到的最大高度为480 mC .该星球表面的重力加速度为2.5 m/s 2D .发动机的推动力F 为37.50 N解析:选BC.火箭所能达到的最大高度h m =12×24×40 m =480 m ,故A 错误,B 正确;该星球表面的重力加速度g 星=4016 m/s 2=2.5 m/s 2,故C 正确;火箭升空时:a =408 m/s 2=5m/s 2,故推动力F =mg 星+ma =112.5 N ,故D 错误.11.如图所示,5块质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力F 推第1块木块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是( )A .由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变小B .由右向左,两块木块之间的相互作用力依次变大C .第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6FD .第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F解析:选BC.取整体为研究对象,由牛顿第二定律得F -5μmg =5ma .再选取1、2两块木块为研究对象,由牛顿第二定律得F -2μmg -F N =2ma ,两式联立解得F N =0.6F ,进一步分析可得,从右向左,木块间的相互作用力是依次变大的,选项B 、C 正确.12.(2019·江西吉安高一诊断)绷紧的传送带长L =32 m ,铁块与带间动摩擦因数μ=0.1,g =10 m/s 2,下列正确的是( )A .若皮带静止,A 处小铁块以v 0=10 m/s 向B 运动,则铁块到达B 处的速度为6 m/s B .若皮带始终以4 m/s 的速度向左运动,而铁块从A 处以v 0=10 m/s 向B 运动,铁块到达B 处的速度为6 m/sC .若传送带始终以4 m/s 的速度向右运动,在A 处轻轻放上一小铁块后,铁块将一直向右匀加速运动D .若传送带始终以10 m/s 的速度向右运动,在A 处轻轻放上一小铁块后,铁块到达B 处的速度为8 m/s解析:选ABD.若传送带不动,物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,匀减速直线运动的加速度大小a =μg =1 m/s 2,根据v 2B -v 20=-2aL ,解得:v B =6 m/s ,故A 正确;若皮带始终以4 m/s 的速度向左运动,而铁块从A 处以v 0=10 m/s 向B 运动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,到达B 点的速度大小一定等于6 m/s ,故B 正确;若传送带始终以4 m/s 的速度向右运动,在A 处轻轻放上一小铁块后,铁块先向右做匀加速运动,加速到4 m/s经历的位移x =v 22a =422×1m =8 m <32 m ,之后随皮带一起做匀速运动,C 错误;若传送带始终以10 m/s 的速度向右运动,在A 处轻轻放上一小铁块后,若铁块一直向右做匀加速运动,铁块到达B 处的速度:v B =2aL =2×1×32 m/s =8 m/s <10 m/s ,则铁块到达B 处的速度为8 m/s ,故D 正确.三、非选择题13.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s .当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25.若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.解析:设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a 0,安全距离为s ,反应时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg =ma 0① s =v 0t 0+v 202a 0②式中,m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度.设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ=25μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ,安全行驶的最大速度为v ,由牛顿第二定律和运动学公式得μmg =ma ④ s =vt 0+v 22a⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v =20 m/s(72 km/h).答案:20 m/s14.风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力.如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图.一质量为1 kg 的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°.现小球在F =20 N 的竖直向上的风力作用下,从A 点静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ=36.试求: (1)小球运动的加速度a 1;(2)若风力F 作用1.2 s 后撤去,求小球上滑过程中距A 点的最大距离x m ;(3)在上一问的基础上若从撤去风力F 开始计时,小球经多长时间将经过距A 点上方为2.25 m 的B 点.解析:(1)在力F 作用时有:(F -mg )sin 30°-μ(F -mg )cos 30°=ma 1 解得a 1=2.5 m/s 2.(2)刚撤去F 时,小球的速度v 1=a 1t 1=3 m/s 小球的位移x 1=v 12t 1=1.8 m撤去力F 后,小球上滑时有:mg sin 30°+μmg cos 30°=ma 2,a 2=7.5 m/s 2因此小球上滑时间t 2=v 1a 2=0.4 s。
高中物理 第四章 牛顿运动定律章末复习教案 新人教版必修1

④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。
(二)牛顿第二定律
1.定律内容
物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量m成反比。
2.公式:
理解要点:
此时小球受力如图2,由水平和竖直方向状态可列方程分别为:
解得:
由滑块A的加速度,所以小球将飘离滑块A,其受力如图3所示,设线和竖直方向成角,由小球水平竖直方向状态可列方程
解得:
知识总结
归纳分析
把握重难点
规律总结
方法总结
例题训练
加深印象
板
书
章末复习
(一)牛顿第一定律(即惯性定律)
(二)牛顿第二定律
(三)力的平衡
(四)牛顿第三定律
(五)力学基本单位制
教学
反思
临界问题常伴有特征字眼出现,如“恰好”、“刚刚”等,找准临界条件与极值条件,是解决临界问题与极值问题的关键。
【例题讨论】
例1.如图1所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线另一端拴一质量为m的小球。当滑块以2g加速度向左运动时,线中拉力T等于多少?
解析:当小球和斜面接触,但两者之间无压力时,设滑块的加速度为a'
④牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例,第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系。
(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。
②质量是物体惯性大小的量度。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.7 用牛顿运动定律解
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用牛顿定律解决问题(二)所以不能认为处于平衡状态.师:刚才的同学分析得非常好,大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态,经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态.为了加深同学们对这个问题的理解,我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的,多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型师:轻质细绳中的受力特点是什么?生:轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等,内部张力处处相等.师:节点O的受力特点是什么?生:节点O的受力特点是一理想化模型,所受合外力为零.师:我们分析的依据是什么?生:上面的分析借助牛顿第二定律进行,是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况.师:同学们把具体的解答过程写出来.投影学生的解答过程解答:如图4—7—1所示,F1、F2、F3三个力的合力为零,表示这三个力在x方向的分矢量之和及y 轴方向的分矢量之和也都为零,也就是:F2一F l cosӨ=0师:在这个同学解题的过程中,他采用的是什么方法?生:正交分解法:将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解,其分力必然与其余两个力大小相等.师:除了这种方法之外,还有没有其他的方法?生1:可以用力的合成法,任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反.生2:也可以用三角形法,将其中任意两个力进行平移,使三个力首尾依次连接起来,应构成一闭合三角形.师:总结:处理多个力平衡的方法有很多,其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法,即正交分解法、力的合成法和三角形定则.这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目,在实际操作的过程中大家可以灵活掌握.二、超重和失重(学生实验)一位同学甲站在体重计上静止,另一位同学说出体重计的示数.注意观察接下来的实验现象.学生活动:观察实验现象,分析原因师:甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化?怎样变化?生:体重计的示数发生了变化,示数变小了.师:甲突然站起时,体重计的示数是否变化?怎样变化?生:体重计的示数发生了变化,示数变大.师:当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化,为什么体重计的示数发生了变化呢?生:这是因为当人静止在体重计上时,人处于受力平衡状态,重力和体重计对人的支持力相等,而实际上体重计测量的是人对体重计的压力,在这种静止的情况下,压力的大小是等于重力的.而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中,运动状态发生了变化,也就是说产生了加速度,此时人受力不再平衡,压力的大小不再等于重力,所以体重计的示数发生了变化.这位同学分析得非常好,我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重,当物体运动状态发生变化时,视重就不再等于物体的重力,而是比重力大或小.大家再看这样一个问题:多媒体投影例题:人站在电梯中,人的质量为m.如果当电梯以加速度。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 第七节 用牛顿运动定律解决问题(二)(课时1)导学案新人教版必修1
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高中物理第四章牛顿运动定律第七节用牛顿运动定律解决问题(二)(课时1)导学案新人教版必修1(二)(课时1)【学习目标】1、认识物体受力分析的一般顺序。
2、掌握物体受力分析的一般方法。
3、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。
4、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。
【自主学习】受力分析的步骤:(认真阅读,体会)1、确定研究对象:分析的是研究对象的受力情况。
所以分析出的各力的受力物体必须是研究对象受到的力。
画受力图时,可以用一个点表示物体。
物体受到的各力一般画到同一点。
2、受力分析的顺序(只分析性质力,不分析效果力)按先找已知力,再找重力,再找接触力(弹力,摩擦力)(以上三种力要根据力产生的原因、条件、特点进行分析)3、画出研究对象所受各力的示意图4、注意事项(1)不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用。
即在画力时要明确该力的施力物体是哪一个。
(2)受力分析是分析物体受到的力,不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。
(3)判断弹力的有无可假设把外界物体移走,通过物体的运动状态是否变化来判断接触面处有没有弹力。
判断静摩擦力的有无及方向可假设接触面光滑,通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。
平衡状态1、物体处于或状态,叫做平衡状态。
2、共点力作用下物体的平衡条件:由牛顿第二定律知:在共点力作用下物体的平衡条件是、【预习自测】1、试画出A的受力示意图AB(A静止)αABC(A、B一起匀速向右运动)2、三物块均静止。
求:A,B,C所受摩擦力的大小和方向。
【课堂探究】知识点一、物体平衡的两种基本模型二力平衡条件:等大、反向、共线、研究物体平衡的基本思路和基本方法(1)转化为二力平衡模型合成法三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。
据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力平衡。
射阳二中高三物理复习 连接体 超失重及临界问题教学案
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射阳二中高三物理复习教学案连接体超失重及临界问题一、知识梳理1.连接体问题(1)系统、内力与外力系统:内力外力当对系统进行受力分析时,应注意分析,不分析。
(2)连接体问题的处理方法,一般分为整体法和隔离法,通常是两种方法交叉使用,如:先整体求_________再________求内力;或先隔离求加速度,再整体求外力。
2.超重和失重(1)超重:当物体时,此时物体所受向上的力大于物体所受的重力,这就叫超重现象。
(2)失重:当物体时,此时物体所受向上的力小于物体的重力,这种现象叫失重。
完全失重在完全失重状态下,平常一切与重力有关的现象都完全消失,如单摆停摆,天平失衡,液体不再产生向下的压强向上的浮力等。
(3)注意:无论是超重,还是失重,物体所受的重力是(填“变化”、“不变”)二、例题精讲例1.如图,三块质量相同的木块并列放在光滑水平面上,用一水平恒力F推物块1,三木块一起在水平面上做直线运动,求:○11木块对2木块的作用力○22木块对3木块的作用力○3若水平面是粗糙的且与三木块的动摩擦因数相同,再求○1○2两问题。
例2.一运动员在地面上最多能举起80kg的物体,求○1此人在向上以a=2.5m/s2的升降机中最多能举起多少的物体?○2若此人在某一升降机中最多能举起100kg的物体,则该升降机的加速度为多少?是向上运动还是向下运动?三、随堂练习1.人们乘电梯从1楼到10楼,从10楼到1楼,则:() A.上楼过程中只有超重现象B.下楼过程中只有失重现象C.上楼、下楼过程中都有失重现象D.上楼、下楼过程中都有超重现象2.如图所示,质量为m的木块,放在质量为M的木板上,木板放在光滑的水平面上,如果木块与木板之间的动摩擦因数为μ,那么要使木板从木块下抽出,所加水平力F的大小至少为。
3.如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上一轻质弹簧上端固定在框架上,下端拴一个质量为m 的小球,当小球上下振动时,框架始终没有跳起,框架对地面的压力为零的瞬间,小球的加速度的大小为 ( )A .gB .(M-m)G/mC .0D .(M+m)g/m四、巩固提高 1.如图,用F 拉着三个物体在光滑水平面上一起运动,现在中间物体上加一个小物体,仍让它们一起运动,且原拉力不变,那么中间物体两端绳上的拉力T a和T b 的变化情况是:( )A .T a 增大B .T a 不变C .T b 增大D .T b 不变2.质量为2kg 的物体通过弹簧秤挂在升降机的顶板上,升降机在竖直向上运动时,弹簧秤示数为16N 从升降机的速度为3m/s 开始计时,经过1s ,升降机的位移可能为A .8 mB .4 mC .3 mD .2 m ( )3.质量为2kg 的物体沿倾角为37°的斜面下滑时,加速度为a=2m/s 2,斜面体静止,则斜面体受水平面的摩擦力大小为 N 若物体以v 0=10m/s 初速度滑上斜面时,水平面对斜面体的摩擦力大小为 N (设斜面体仍静止)4.一只小猫跳起来抓住悬在天花板上的竖直杆,如图所示,在这一瞬间,悬绳断了,设直杆足够长,由于小猫不断向上爬,所以小猫离地面的高度不变,则木杆下降的加速度多大?(设猫的质量为m 杆的质量为M )5.如图所示的升降机中,用OA、OB两根绳子吊起一质量为20kg的重物,若OA与竖直方向夹角为37°,OB垂直于OA,且两绳能承受的最大拉力均为200N,则为了使绳不断,升降机竖直向上的加速度最大为多少?6.质量为2kg的物体原来静止在粗糙水平地面上,现在第1、3、5…奇数秒内给物体施加方向向北的、大小为6N的水平推力,在第2、4、6…偶数秒内给物体施加方向仍然向北,但大小为2N的水平推力,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1,g取10 m/s2,问经过多长时间物体的位移为100 m?。
高一人教版物理导学案:第4章 牛顿运动定律 复习
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第四章 牛顿运动定律 复习一、课前自主学习㈠连接体问题连接体:两个或两个以上相互联系的物体组成连接体。
整体法:当两个或两个以上有相互联系的物体具有相同加速度时,可选整体为研究对象。
隔离法:把题目中每一物体隔离出来分别进行受力分析、列方程。
例1.如图所示,在水平面上有质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物块,它们之间由轻绳连接,在水平拉力F 作用下沿水平面作匀加速直线运动。
试在以下两种情况下求绳子的张力T 1、T 2。
⑴水平面光滑。
⑵水平面与物块的摩擦因数均为μ。
解:⑴以整体为研究对象,由牛顿第二定律得: a m m m F )(321++= ①对m 2、m 3两者整体,由牛顿第二定律得: a m m T )(321+= ②由①②解得:F m m m m m T 321321+++=对m 3,由牛顿第二定律得:a m T 32= ③ 由①③解得:F m m m m T 32132++= ⑵以整体为研究对象,由牛顿第二定律得: a m m m g m m m F '++=++-)()(321321μ ④ 对m 2、m 3两者整体,由牛顿第二定律得:a m m g m m T '+=+-')()(32321μ ⑤ 由④⑤解得:F m m m m m T 321321+++=对m 3,由牛顿第二定律得:a m g m T '=-'332μ ⑥ 由④⑥解得:F m m m m T 32132++=' ㈡弹簧类问题弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力。
因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变。
因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变。
例2.A 、B 球质量均为m ,AB 间用轻弹簧连接,将A 球用细绳悬挂于O 点,如图示,剪断细绳的瞬间,试分析A 、B 球产生的加速度大小与方向。
解析:剪断细绳前,弹簧弹力F=mg ,剪断细绳的瞬间,由于弹簧两端小球具有惯性,弹簧的形状不会瞬间变,所以弹力不会瞬间变。
江苏省盐城市射阳县第二中学高中物理 学业水平测试专题复习之相互作用和牛顿运动定律新人教版选修2
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江苏省盐城市射阳县第二中学2013-2014学年高中物理学业水平测试专题复习之相互作用和牛顿运动定律新人教版选修2一.填空题:1、下列关于力的说法中正确的是 [ ]A.只有直接接触的物体之间才可能发生力的作用B.开枪射击时, 只有枪对子弹有作用力, 并没有子弹对枪的作用力C.力有可能离开施力物体或受力物体而存在D.一个物体对另一物体施力时, 同时也受到另一物体对它施的力2.下列说法中正确的是 [ ]A.凡是地球表面附近的物体,一定受到重力;B.重力的方向一定是垂直地面向下;C.任何有规则形状的物体,其几何中心必与其重心重合;D.物体的形状改变时,其重心的位置一定改变。
3.下列说法正确的是[ ]A.两物体间有弹力时,一定有摩擦力B.两物体间有摩擦力时,就一定有弹力C.同一接触面处弹力和摩擦力的方向不一定相互垂直D.静止的物体一定不可以受滑动摩擦力4、用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向上静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力[ ]A.加倍 B.保持不变C.方向由向下变成向上 D.方向由向上变成向下6、在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是[ ]A.重力和斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面的支持力C.重力和下滑力 D.重力、支持力、下滑力和下压力7、一个物体放在斜面上,如图所示,当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时,则物体所受[ ]A.重力与支持力的合力逐渐增大B.重力与静摩擦力的合力逐渐增大C.支持力与静摩擦力的合力逐渐增大D.重力、支持力、静摩擦力的合力逐渐增大8、水平桌面上放着一个静止的物体,下列说法中正确的是[ ]A.物体对地面的压力和它所受到的重力是一对平衡力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力C.物体受到的重力和地面对物体的支持力是—对平衡力D.物体受到的重力和地面的支持力是一对作用力和反作用力9、马拉车由静止开始作直线运动,先加速前进,后匀速前进.以下说法正确的是 [ ]A.加速前进时,马向前拉车的力,大于车向后拉马的力B .只有匀速前进时,马向前拉车和车向后拉马的力大小相等C .无论加速或匀速前进,马向前拉车与车向后拉马的力大小都是相等的D .车或马是匀速前进还是加速前进,取决于马拉车和车拉马的这一对力10、用轻质细绳把两个质量未知的小球悬挂起来,如图所示,今对小球a 持续施加一个水平向左的恒力,并对小球b 持续施加一个水平向右的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的[ ]11、物体在外力作用下做变速直线运动时,[ ]A.当合外力增大时,加速度增大 B .当合外力减小时,物体的速度也减小C.当合外力减小时,物体的速度方向与合外力方向相反D.当合外力不变时,物体的速度也一定不变12、一人站在医用体重计的测盘上不动时称得重为G ,当此人突然下蹲时,在整个过程中,体重计的读数[ ]A.先大于G ,后小于G ,最后等于GB. 先小于G ,后大于G ,最后等于GC. 大于GD. 小于G13.下列说法中正确的是( )A .不相接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而独立存在的B .只要确定了力的大小,那么这个力就完全确定了C .做某个力的图示时,选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的D .日常生活中,人们常用杆秤来测量力14.下列关于重力、重心的说法,正确的是:( )A .重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的B .物体的重心一定与它的几何中心重合C .用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上D .任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外15.下列关于弹力产生的条件的说法中,正确的是( )A .物体间不相互接触,也能产生弹力;B .只要两物体接触就一定会产生弹力;C .只有弹簧才能产生弹力;D .两个物体直接接触且相互挤压发生形变才会产生弹力。
江苏省射阳县第二中学高三物理二轮复习专题四曲线运动教学案(无答案)
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专题四曲线运动教学目标:1、能够掌握曲线运动的力学特点及运动学特点。
2、掌握曲线运动问题的分析方法,及在电学、磁学中的应用。
教学重点:曲线运动与牛顿定律、电场、磁场的综合分析。
高考真题回放:(2012。
江苏6)如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值)。
将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落。
A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则(A) A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度(B) A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰(C) A、B 不可能运动到最高处相碰(D) A、B 一定能相碰例题分析例1 如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆。
ab沿ab方向抛出为沿水平方向的直径。
若在a点以初速度v一小球,小球会击中坑壁上的c点.已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径。
例2 如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度A。
大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C。
大小改变,方向不变D.大小和方向均改变例3 如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,不计重力,在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域I,沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为R的圆弧,粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正,则磁场区域I、II、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的( )例4.在大风的情况下,一个小球自A点竖直上抛,其运动轨迹如图所示(小球的运动可看作竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速度为零的匀加速度直线运动的合运动),小球运动轨迹上A、B两点在同一水平直线上,M点为轨迹的最高点,若风力的大小恒定,方向水平向右,小球抛出时的动能为4J ,在M 点时它的动能为2J,不计其它阻力,求:(1)小球水平位移S 1、S 2的比值;(2)小球所受的风力与重力的比值;(结果用根式表示)(3)小球落回到B 点时的动能。
全国通用高中物理第四章牛顿运动定律微型专题动力学连接体问题和临界问题学案新人教版必修1(2021年
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(全国通用版)2018-2019高中物理第四章牛顿运动定律微型专题动力学连接体问题和临界问题学案新人教版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国通用版)2018-2019高中物理第四章牛顿运动定律微型专题动力学连接体问题和临界问题学案新人教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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微型专题动力学连接体问题和临界问题[学习目标] 1.会用整体法和隔离法分析动力学的连接体问题。
2。
掌握动力学临界问题的分析方法,会分析几种典型临界问题的临界条件。
一、动力学的连接体问题1.连接体:两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体。
如几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起,在求解连接体问题时常用的方法有整体法与隔离法。
2.整体法:把整个连接体系统看做一个研究对象,分析整体所受的外力,运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力.3.隔离法:把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象,进行受力分析,列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力,容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形。
4.整体法与隔离法的选用求解各部分加速度都相同的连接体问题时,要优先考虑整体法;如果还需要求物体之间的作用力,再用隔离法.求解连接体问题时,随着研究对象的转移,往往两种方法交叉运用。
人教版高中物理必修1第四章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律教案(6)
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3.3 牛顿第二定律山东省莒南第一中学张立泉★新课标要求(一)知识与技能1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。
3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算和解答实际问题。
(二)授课方式:自学、讲授、讨论、合作(三)过程与方法1、以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系进而总结出牛顿第二定律。
通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破。
2、培养学生的概括能力和分析推理能力。
(四)情感、态度与价值观1、渗透物理学研究方法的教育。
2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
★教学重点牛顿第二定律理解,应用牛顿第二定律解决物理问题★教学难点牛顿第二定律的理解及应用★教学方法1、复习回顾,归纳总结;2、通过实例的分析、强化训练,使学生理解牛顿第二定律的意义。
★教学用具:电脑、多媒体等★教学过程(一)引入新课教师活动:教师说明本节学习任务,(展示课题)第三节牛顿第二定律提出问题让学生复习回顾:(展示知识回顾)1、火箭运动状态的改变与那些因素有关?2、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?3、物体的加速度与其质量之间存在什么关系?学生活动:学生回顾思考讨论。
教师活动:(进一步提出问题,完成牛顿第二定律探究任务的引入)物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?(演示实验flash)学生活动:学生思考讨论,并在教师的引导下,初步讨论其规律.教师活动:展示学生实验的结果,物体的加速度跟作用力成正比, 跟物体的质量成反比。
点评:通过学生的讨论,复习回顾上节内容,激发学生的学习兴趣。
培养学生发现问题、探究问题的能力。
(二)进行新课教师活动:学生分析讨论后,教师进一步提出问题:l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?怎样表述正确?2情况下不能说呢?你还可以举出相应的例子吗?3、各符号表示什么意思?4学生活动:学生讨论分析相关问题,记忆相关的知识。
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牛顿运动定律应用专题:连接体问题
一、教学目标:1、能熟练对研究对象受力分析;2、会运用整体法和隔离法处理问题;
3、培养分析问题解决问题的意志品质
二、课前预习:
(一)连接体与隔离体
1.两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为 ;如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为 。
2.如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的 力
,而系统内各物体间的相互作用力为 ,应用牛顿第二定律列方程不考虑 力;3.如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将转换为隔离体的 力。
(二)连接体问题的分析方法
1.整体法:连接体中的各物体如果 ,求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用 列方程求解。
2.隔离法:如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体应用 求解,此法称为隔离法。
课堂探究:
合作探一:两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如
图所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于( )
A.F m m m 211+
B. F m m m 2
12+ C.F D.
F m m 21 扩展.若m 1和m 2与水平面间有摩擦力且动摩擦因数均为μ,则A 对B 作用力等
于 。
合作探究二:如图所示,质量m=1kg的物块放在倾角为θ=370的光滑斜面上,斜面
体质量M=2kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F时,恰好使物块相对斜面静止。
求:
(1)物块运动的加速度多大?(2)水平推力F应为多大?
变式训练.如图所示,箱子的质量M=5.0kg,与水平地面的动摩擦因数μ=0.2。
在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m=1.0kg的小
球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线偏离
θ F
竖直方向θ=37°角与箱子保持相对静止,则:
(1)箱子运动的加速度为多大?(g=10m/s2)
(2)水平恒力F应为多少?
合作探究三.如图所示,质量为M的物体A放在光滑的桌面上,通过细线与质量为m 的物体B相连,由静止释放,所有摩擦不计,在B与地面接触前,试求:
(1)物体A运动的加速度和细线上受到的张力;
(2)当物体A、B质量关系怎样时,细线的张力接近B的重力?
课堂反馈:如图所示,质量分别为m
1=5kg和m
2
=10kg的A、B两木块叠放在光滑水平
面上,A与B的动摩擦因数为μ=0.2。
若施于A的水平拉力F=15N,则A、B是否发生相对滑动? A、B间的摩擦力多大?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
反思:。