4.5 牛顿运动定律的应用（导学案）高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）.docxVIP

第5节牛顿运动定律的应用

导学案

【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.知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。

3.熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

4.会利用动力学的观点处理传送带模型

5.会利用动力学的观点处理板块模型

【学习重难点】

1.已知物体的受力情况求物体的运动情况。（重点）

2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。（重点）

3.利用动力学的观点处理传送带模型。（重点难点）

4.利用动力学的观点处理板块模型。（重点难点）

【知识回顾】

1.牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成，跟物体的质量成，加速度的方向跟作用力的方向。这就是牛顿第二定律。

2.对表达式F＝ma的理解：

(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是单位。

(2)F的含义：指的是物体所受的。

(3)“＝”的含义：不仅表示左右两边相等，也表示相同，即物体加速度的与它所受合力的相同。

3.速度与时间的关系

（1）公式：

（2）适用范围：直线运动。

（3）矢量性：v0、v、a均为矢量，应用时，应先选取。

①一般取v0的方向为(若v0＝0，则取运动的方向为正方向)。

②已知量：a或v与v0的方向相同时取，与v0的方向相反时取。

4.匀变速直线运动位移与时间的关系

（1）公式：（2）对位移公式的理解:

①只适用于直线运动；

②因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定。（一般以的方向为正方向）

③若v0=0，x＝eq\f(1,2)at2

5.速度与位移关系

（1）公式：

（2）对位移公式的理解:

①只适用于直线运动；

②因为v、υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定。（一般以的方向为正方向）

③若v0=0，

【自主预习】

1.从受力确定运动情况：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

过确定物体的运动情况。

2.从运动情况确定受力：如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的，结合受力分析，再根据求出力。

【课堂探究】

思考与讨论：

为了尽量缩短停车时间，旅客按照车门标注的位置候车。列车进站时总能准确的停在对于车门的位置。这是如何做到的呢？

复习与思考：

(1)牛顿第一定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？

(2)牛顿第二定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？

(3)既然力是改变物体运动状态的原因，那么力与运动之间存在怎样的关系呢？

(4)我们在研究力与运动之间关系时我们可能遇到哪些问题？对这些问题你认为如何处理呢？一、从受力确定运动情况

【例题1】运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。

（1）运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10m/s2。

（2）若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？

二、从运动情况确定受力

【例题2】如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。

思考与总结：

(1)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要做好哪两个分析？

(2)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要把力和运动联系在一起的桥梁是什么？

(3)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，我们应该按照怎样的步骤解决来解决？

思考与总结：

1.两个分析：

(1)分析：逐一分析不同运动特点，找出相邻过程的。

(2)分析：逐过程分析物体，注意、弹力可能变化。2.一个桥梁：

3.两类问题的解题步骤：

三、传送带模型

（一）水平传送带问题

【例题3】如图所示，水平传送带正在以v＝4.0m/s的速度匀速顺时针转动，质量为m＝1kg的某物块(可视为质