高中物理人教版 (新课标)必修16 用牛顿定律解决问题（一）学案及答案

用牛顿运动定律解决问题（一）（课时2）

【学习目标】

1．能根据物体的运动情况推导物体的受力情况．

2．掌握应用牛顿运动定律解决已知物体的运动情况确定物体的受力情况的基本思路和方法．

【学习重点】

1、掌握应用牛顿运动定律解决已知物体的运动情况确定物体的受力情况的基本思路和方法．

2、会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题．

【学习难点】

掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法．

【方法指导】

自主探究、交流讨论、自主归纳

【学习过程】

任务一、归纳总结（认真阅读，并在做题中体会）

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

强调：牛顿第二定律是“桥梁”，受力分析和运动分析是基础，正交分解是方法。

任务二、从运动情况确定受力情况（类型二）

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1、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

做一做：1、一辆质量为1000kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速停下来，求所需阻力的大小。

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?

例题2、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）

 做一做：3 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）。

可以参考教材p84页例2独立完成

（1）从题目中找出关于物理情景的描述。

（2）研究对象是谁？找出关于运动状态的描述。

（3）求出人的加速度，并画出受力图。合力沿什么方向？大小是多少？

（4）怎样求人受的阻力？完整写出解答过程。

【达标检测】

1、 质量为1.5Kg的物体在水平拉力F的作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离后撤去该力，物体继续滑行t＝2.0s停在B点，已知AB两点的距离L＝5.0m，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20，求水平拉力F的大小?

2、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/s2）

（1）找出关于物理情景的描述。属于哪一类型的问题？解题的思路应该是什么？

（2）研究对象是谁？受几个力的作用，画出受力图。合力方向向哪？

（3）写出解答过程。

3、如图所示物体以初速沿斜面上滑时加速度大小为6m/s2，沿斜面自由下滑时加速度大小为4 m/s2，试求物体与斜面间的动摩擦因数以及斜面的倾角。

4、（2009江苏卷）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。

   （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；

   （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；