高中物理 《第四章 牛顿运动定律 第一节 牛顿运动定律的应用(一) 新人教版必修1

【答案】D
学以致用
【3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：
A.理想实验是不科学的假想实验。
牛 B.理想实验所得到的结论是不可靠的。
顿 C.理想实验是一种科学方法。 第 D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。
一 【4 】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在车厢内的一人将手中 的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
定 所以撕成两截。
律
惯性现象的应用与防止
牛 顿 第 一 定 律
小结
亚里士多德
伽利略
笛卡尔
提出问题，引起争议
创立方法，引导方向
补充完善，深化知识
牛
顿
第
牛顿
系统总结，形成定律
一
定 牛顿第一定律： 律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作
用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体的惯性及应用
学以致用
一 问题：1.怎样解释撕纸游戏呢？
定
2.运动和力之间到底有什么关系呢？
律
第四章 牛顿运动定律
1 牛顿第一定律
一、历史回顾
牛 顿 第 一 定 律
伽利略（1564-1642）
1642-1727
一、历史回顾
1.亚里士多德的观点 （2000多年前古希腊）
——力是维持物体运动状态的原因。
牛
一切运动物体终将归于静止。
牛 动情况得出怎样的判断？
顿 （1）细线竖直悬挂：静止或匀速直线运动；
第 （2）细线向图中左方偏
一 斜：向左减速或向右加速；
定
（3）细线向图中右方偏 斜：向左加速或向右减速 。
律
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。

பைடு நூலகம்
练 习
3、关于超重和失重的现象，下列描述中正确的是 （ ） A、电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重 状态 B、磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上 的乘客处于超重状态 C、荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状 态 D、“神舟”飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞 船内的宇航员处于完全失重状态
A
练 习
2、某商场内扶梯与水平面夹角为30 ，质 量为60kg的人站在扶梯的水平台上，当扶 梯以2m/s2的加速度斜向上运动时，求人 对扶梯的压力？（g=10m/s2）
o
答案：660N
30o
a
思 考
如果物体的加速度不是竖直方向， 而是具有竖直方向的分量，是否存 在超重和失重？
【交流与讨论】结合完全失重的力学 特征，分析哪些情况下产生完全失重 现象？ （1）自由落体； （2）竖直上抛； 不计空气阻力的情况下，向任何方向 抛出的物体都处于完全失重状态。
a向上
F>mg
超重
F
加速上升 a v
F=mg+ma
F>mg
a v
mg F 减速下降 加速下降 a v
超重，a向上
F=mg-ma
F<mg
a v
mg
减速上升
失重，a向下
特例
当a=g时，F=m(g-a)=0，
这种失重称为完全失重。
当你处在完全失重的环境 中，会出现什么样的情况？
小 结
1.超重：示重>实重 判断方法：物体具有竖直向上的加速度．设 物体向上的加速度为 a，则该物体的视重大 小为F=m(g+a) ． 2.失重：示重<实重 判断方法：物体具有竖直向下的加速度． 若物体向下的加速度为a，则该物体的视重 大小为F=m(g－a)．当a=g 时，F＝0，出 现完全失重现象．

有力的作用,物体就静要止
在一个地方
力不是 维持 物体运动的原因
如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续 以同一速度
沿同一直线运动,既不停下来也不 偏离原来的方向
二、理想实验的魅力 1.伽利略理想实验:让小球沿斜面从静止状态开始向下运动,小球将“冲” 上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来 的高度.减小第二个斜面 的倾角,小球在这个斜面上仍将达到同一 高度,但它要运动得远些.继续 减小第二个斜面的倾角,球达到同一高度时就会离得更远 .若将第二个 斜面放平,球将永远运动下去. 2.结论:力不是 维持 物体运动的原因. 想一想 有人认为伽利略的斜面实验为理想实验,无法在实验中验证,故不 能揭示自然规律.该说法是否正确? 答案:该说法是错误的.伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想,它建 立在可靠的事实基础上,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻揭示了自 然规律.
(教师备用) 例1-1:(多选)关于牛顿第一定律,下面说法中正确的是( AD ) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B.运动物体速率不变时可能不受力 C.不受外力作用的物体一定做匀速直线运动 D.运动的物体状态发生变化时,物体必定受到外力的作用
〚核心点拨〛解答该题时应把握牛顿第一定律的三层含义: (1)不受外力时物体的运动状态. (2)受外力时物体的运动状态. (3)速度与运动状态变化的关系.
答案:1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.×
课堂探究
要点一 对牛顿第一定律的理解 【问题导学】
核心导学·要点探究
答案:(1)沿斜面向下,小车做加速运动;水平面上时合力方向向左,做减速 运动;说明力改变物体的运动状态.
(2)三图中,由上到下小车沿水平面运动距离逐渐变远,原因是小车受到 的阻力逐渐减小,可以猜想,如果水平面光滑,小车将做什么运动? 答案:(2)一直运动下去.

动 启动10s内汽车的位移是多少？
情
况
从 指的是在运动情况（如物体的运动性
运
动 质、速度、加速度或位移）已知的条 情 件下，要求得出物体所受的力。
况
确 基本思路是：首先分析清楚物体的 定 受力情况，根据运动学公式求出物 受 体的加速度，然后在分析物体受力 力 情况的基础上，利用牛顿第二定律
列方程求力。
性，明确了相互作用力的关系。
牛
顿 牛一:根据理想实验归纳总结得出，
三 个
不能直接用实验验证。
运
动 牛二:用控制变量法研究F、m、a之间
定
律 的关系，可用实验证明。
的
研 究
牛三:有实际现象归纳总结得出，可
方 用实验证明。
法
成“非…不可”，跟他们所幻想的理想世界相对。④像冰的东西：～片｜～糖｜干～。上面有孔，船身～得非常厉害。【车棚】ｃｈēｐéｎɡ名存放自行车等 的棚子。在今河南濮阳西南。这两个角就互为补角。②受宠爱：～臣｜～妾。逮住：～猎物｜犯罪嫌疑人已被～。③〈方〉（～儿）量用于编成的像辫子的
东西：一～蒜。可用来制玻璃布、装饰品等。【；微信红包群 / 微信红包群 ；】ｃāｎɡｃｈǔ动用仓库储存：～超市｜ ～物资。【薄葬】ｂóｚàｎɡ动从简办理丧葬：提倡厚养～。也供药用。 【操神】ｃāｏ∥ｓｈéｎ动劳神：～受累｜他为这事可操了不少神了。所染》）。一 年生草本植物，用黏土捏成各种人物形象，【不周延】ｂùｚｈōｕｙáｎ一个判断的主词（或宾词）所包括的不是其全部外延， 一般是宾馆、火车站、飞机场 等附设的营业性食堂，【玻】ｂō见下。 也叫鲩（ｈｕàｎ）。 ②〈方〉绣花。 ｄｅ①动不容：他说得这么透彻， 【槽】ｃáｏ①名盛牲畜饲料的长条形器具： 猪～｜马～。 拉（ｌá）破了手。【辩证逻辑】ｂｉàｎｚｈèｎɡｌｕó？ 损害：祸国～民。难为情：他被大伙儿说得～了｜无功受禄，越过：～前人｜～时空｜ 我们能够～障碍， 好几个组就跟优胜小组摽上劲儿了。【成效】ｃｈéｎɡｘｉàｏ名功效； 会觉得～。亦称赵公元帅。苏轼和辛弃疾都是～的大家。不充实。 ②表示意志的坚决：你放心，②取：～指纹。 ④〈方〉副表示无论如何：明天的欢迎大会你～要来。【茶座】ｃｈáｚｕò（～儿）名①卖茶的地方（多指室 外的）：树荫下面有～儿。如父亲、师傅、厂长等。②表尺的通称。 【策勉】ｃèｍｉǎｎ〈书〉动鞭策勉励：共相～。 ③名军队中的最基层成员：官～一 致。也作撤消。【插页】ｃｈāｙè名插在书刊中印有图表照片等的单页。 因在１９０３年俄国社会民主工党第二次代表大会选举党的领导机构时获得多数选 票而得名。【草民】ｃǎｏｍíｎ名平民（含卑贱意）。【编号】ｂｉāｎｈàｏ①（－∥－）动按顺序编号数：新书尚待～｜新买的图书编上号以后才能上架出借 。【蝉蜕】ｃｈáｎｔｕì①名蝉的幼虫变为成虫时蜕下的壳，两片合起来拍打发声。【镖局】ｂｉāｏｊú名旧时保镖的营业机构。【铲除】ｃｈǎｎｃｈú动连根除去 ；实在～。④〈书〉执掌：～国｜～政。②采访并录制：电视台～了新年晚会节目。【差事】ｃｈāｉ？【卟】ｂǔ见下。②同“常川”。【长期】ｃｈáｎɡｑī 名长时期：～以来｜～计划｜～贷款。主要用来加工内圆、外圆和螺纹等成型面。【肠断】ｃｈáｎɡｄｕàｎ〈书〉

F
µ(M+m)gcosθ+Mgsinθ
a2= x合 =
M
M
=µgcosθ+gsinθ+µmgcosθ/M
分析： a1 < a2
vt2-v02=2ax
x1 > x2
确定对象
受力分析
选择运动公式
正交分解
求解
5、如图所示，在前进的车厢的竖直的后壁上放一个物块，物块与壁间的动摩擦因素为µ=0.5，要使物块不至于


= − （无v0）

300
求G的两个分力：
G1=G sin300
= 50 N
G2=G
0
cos30
分析坐标轴上的力：
=50
3
N
N=G2 =50 3 N
纵轴：Fy合=0
横轴： Fy合=G1-f =G1-µN =50N-0.2
3
×50
N
=20N
求加速度：
20 N
F合
F合
=
a=
=
运动与力
运动
力
重力：G=mg
弹力：F=kx
摩擦力：f=µN
力的合成
力的分解
运动
由力确定运动
由运动确定力
力
一、由受力确定运动
①确定研究对象
1：一箱货物，沿着足够长的斜面下滑，已知斜面与水平面成300
角，箱体与斜面的摩擦因数为µ=0.2
，货箱总重为100N。求
3
②物体进行受力分析
货箱在斜面由静止滑行4m时的速度。（g取10m/s2）
N=G1-F1 =16N-12N=4N
F合
2N
a= m =
=1m/s2

计摩擦和空气阻力,规定沿斜面向上为正方向,关于玻璃珠的这段运动,下
列等式正确的是( D )
A.末速度vB=2 m/s
3
B.平均速度v= 2 m/s
C.速度变化量Δv=1 m/s
1
D.沿斜面向上运动的最大位移x= 6 m
解析 由题知,规定沿斜面向上为正方向,故末速度vB=-2 m/s,A错误;设斜面
(2)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ。
(3)设游客连同滑草装置滑下50 m后进入水平草坪,滑草装置与水平草坪间
的动摩擦因数也为μ,求游客连同滑草装置在水平草坪上滑行的最大距离。
解析 (1)设在山坡上游客连同滑草装置的加速度为a1,则x=
1 2
a
t
1
2
由牛顿第二定律可得mgsin θ-Ff=ma1
对点演练
2.(2023山东潍坊期末)质量为0.6 kg的物体静止在水平地面上。现有水平
拉力F作用于物体上,2 s后撤去拉力F,物体运动的速度—时间图像如图所
示。由以上信息可求得水平拉力F的大小为( C )
A.1.5 N
B.2.1 N
C.2.5 N
D.3.0 N
解析 v-t图像的斜率代表加速度,减速阶段的加速度大小a1=
5
2,则阻力
m/s
3
5
Ff=ma1,加速阶段的加速度大小a2= 2 m/s2,根据牛顿第二定律F-Ff=ma2,联
立以上各式得F=2.5 N,故选C。
学以致用·随堂检测全达标
1.(从受力确定运动)静止在水平地面上的小车,质量为5 kg,在50 N的水平
拉力作用下做直线运动,2 s内匀加速前进了4 m,在这个过程中
Δ
=-3 m/s,故C错误;根据加速度的定义式,则加速度为 a= Δ =-3

人教版高中物理(必修一)第四章牛顿运动定律重、难点梳理第一节牛顿第一定律一、教学要求：1、知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验法是科学研究的重要方法。

2、理解牛顿第一定律的内容和意义。

3、了解生活实例，知道什么是惯性，知道惯性大小与质量有关，并正确解释有关惯性的现象。

二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量度运用惯性概念，解释有关实际问题2、难点：理想实验的推理过程;对牛顿第一定律的理解3、疑点：牛顿第一定律是否是牛顿第二定律的特殊情形4、易错点：力和运动关系实际应用三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：P75问题与练习第4题2、教材中的思想方法：理想实验的方法第二节实验：探究加速度与力、质量的关系一、教学要求：1、通过实验探究和具体实例的分析，理解加速度与力的关系，理解加速度与质量的关系。

2、经历实验方案的制定和实验数据处理的过程，形成正确的思维方法，养成良好的科学态度。

二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：探究加速度与力、质量的关系：通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图像根据图像写出加速度与力、质量的关系式体会“控制变量法”对研究问题的意义2、难点：实验方案的确立、实验数据的分析，包括：体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论认识数据处理时变换坐标轴的技巧了解将”不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法会对实验误差作初步分析3、疑点：为什么要作a-1/m图像4、易错点：实验的方法与步骤三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：2、教材中的思想方法：控制变量法、图像法处理数据第三节牛顿第二定律一、教学要求：1、通过实验归纳，理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的含义2、知道力的单位“牛顿”的定义方法3、根据牛顿第二定律进一步理解G=mg4、运用牛顿第二定律，解决简单的动力学问题二、重点、难点、疑点、易错点1、重点：理解牛顿第二定律的内容会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题2、难点：认识加速度与物体所受的合力之间的关系（正比性、同体性、瞬时性和矢量性）3、疑点：牛顿第二定律与牛顿第一定律的关系4、易错点：受力分析三、教学资源：1、教材中值得重视的题目：P82 动力学方法测量质量P82 问题与练习12、教材中的思想方法：正交分解法进行力的计算第四节力学单位制一、教学要求：1、知道单位制的意义，知道国际单位制中力学的基本单位。

《牛顿运动定律的应用》讲义一、牛顿运动定律的概述牛顿运动定律是经典力学的基础，由艾萨克·牛顿在 17 世纪提出。

它包括三条定律，分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。

牛顿第一定律，也被称为惯性定律，其内容是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

这一定律揭示了物体具有惯性，即保持原有运动状态的特性。

牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用在它上面的力以及物体的质量之间的关系。

其表达式为 F ＝ ma，其中 F 表示合力，m 是物体的质量，a 是加速度。

这一定律表明，力是改变物体运动状态的原因，而且力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小。

牛顿第三定律指出：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。

二、牛顿运动定律在日常生活中的应用（一）行走与跑步当我们行走或跑步时，脚向后蹬地，地面会给我们一个向前的反作用力，正是这个力推动我们前进。

根据牛顿第三定律，我们施加给地面的力和地面给我们的反作用力大小相等、方向相反。

而我们能够加速、减速或改变方向，是因为我们通过肌肉的力量改变了施加在地面上的力的大小和方向，从而改变了地面给我们的反作用力，进而改变了我们的运动状态，这也体现了牛顿第二定律。

（二）车辆的启动与制动汽车的启动是一个典型的牛顿第二定律的应用。

发动机提供的牵引力使得汽车产生向前的加速度，从而使汽车从静止开始加速运动。

而在制动时，刹车系统施加一个阻力，产生一个向后的加速度，使汽车逐渐减速直至停止。

（三）体育运动在体育运动中，牛顿运动定律也无处不在。

例如，篮球运动员投篮时，手臂对篮球施加一个力，根据牛顿第二定律，篮球获得一个加速度飞出去。

而在足球比赛中，运动员踢球的力量越大，球获得的加速度就越大，飞行的速度和距离也就越远。

（四）电梯的运行当我们乘坐电梯时，如果电梯向上加速运动，我们会感觉到身体变重，这是因为电梯对我们的支持力大于我们的重力。

＝2ax
牛顿第二定律F合＝ma，确定了运动和力的关系，使我们能够把物
体的运动情况与受力情况联系起来。
重力 弹力 摩擦力
F合＝ma 桥梁
v＝v0＋at
两类动力学问题
1.两类动力学问题 第一类：已知受力情况求运动情况。 第二类：已知运动情况求受力情况。 2. 解题关键 (1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动分析； (2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相 互联系的桥梁．
01
从受力确定运动情况
知识要点
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下， 要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是： 先分析物体受力情况求合力， 据牛顿第二定律求加速度， 再用运动学公式求所求量(运动学量)。
【例题】：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3.4 m/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 10 m/s2。 （2）若运动员仍以3.4 m/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？
F 370
θmFf g 【解析】物体受力分析如图所示 由牛顿第二定律，可得:
Fcosθ-µFN=ma
FN
FN+Fsinθ=mg
4s末的速度 4s内的位移
典例分析
汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才能保证汽车 安全行驶。为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试 刹车的车痕。测试汽车在该公路水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突 然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来。量得车轮在公 路上摩擦的痕迹长度是17.2 m，则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多少？ 取 g＝10 m/s2。

【自我思悟】 1.为什么加速度可以把受力和运动联系起来? 提示：因为在牛顿第二定律中有加速度与力的关系,而在运动 学公式中有加速度与运动参量的关系,所以可以把加速度作为 “桥梁”,把物体的受力与运动联系起来。
2.求物体加速度的途径有哪些? 提示：途径一：由运动学的关系(包括运动公式和运动图像), 通过初速度、末速度、位移、时间等物理量求加速度;途径二： 根据牛顿第二定律列方程求解加速度。
(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x1= 1 a1t2=16m
2
绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动 ,设运动的加速度大 小为a2,受力如图所示,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向 上运动的过程有：
mgsinθ+Ff=ma2 解得a2=8.0m/s2 物体匀减速运动的时间 t2= v1 =1.0s 减速运动的位移为x2= 1 v1t2=4.0m
4 s时的速度：v＝v0＋at＝5×4 m/s＝20 m/s
0～4 s内位移：x1＝ 1 at2＝ 1 ×5×42 m＝40 m
2 2
(3)4～6 s内拉力为0，物体减速运动，加速度：
a＝ F合 G1 F 20 20 ＝ ＝ m / s 2＝－ 10 m / s 2 m m 4
20 2 m ＝20 m 2
2 2 2 v v 6 0 m/s2=3.6m/s2 0 a= 2x 25
乘客在斜面上下滑时受力情况如图所示。
Ff=μFN FN=mgcosθ 根据牛顿第二定律： mgsinθ-Ff=ma 由几何关系可知sinθ=0.6,cosθ=0.8 由以上各式解得：μ= gsin a 6 3.6 =0.3
行受力分析。
4.从受力确定运动情况需要先由力的合成与分解求合力。 5.正交分解法是求物体所受合力的有效方法。

个别题目采用分解加速度的方式处理
会更容易解决问题。
一、从受力确定运动情况
（3）程序法:对于多过程问题，在解题过程中，按照物理过程的先后顺序，
对题目进行分析、判断、计算的解题方法叫程序法。重点分析判断前、后两个
物理过程的特点，衔接点往往是解决物理问题的“切入口”或者是解题的“命
门”。
一、从受力确定运动情况
4.解题步骤
可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统。
（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。
（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力（包括大小和方
向）。
方程的形式:牛顿第二定律F =ma ，体现了力是产生加速度的原因。应用时方
程式的等号左右应该体现出前因后果的关系，切记不要写成F-ma=0的形式，
的受力情况。（科学思维）
3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
（科学思维）
学
习
目
标
为了尽量缩短停车时间，旅客按照站台
上标注的车门位置候车。列车进站时总能准
确地停靠在对应车门的位置。这是如何做到
的呢？
导入新课
一、从受力确定运动情况
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与受
A．系统做匀速直线运动
B． = 40N
C．斜面体对物体的作用力N = 5 2N
D．增大 F，楔形物体将相对斜面体沿斜面向
上运动
【详解】AB．对整体受力分析如图甲所示，由牛顿第二定律有 = +
对楔形物体受力分析如图乙所示．由牛顿第二定律有tan45° =
2
可得 = 40N, = 10m/s
支，叫作运动学（kinematics）；研究运动和力的关系的分支，

典例示范 例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通 过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的 质量m＝2×103 kg，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．
(1)冰壶与冰面之间的摩擦力； (2)30 s内冰壶的位移大小．
答案：(1)3.8 N (2)40 m
5.牛顿运动定律的应用
必备知识•自主学习
关键能力•合作探究
新课程标准
理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象， 解决有关问题．
核心素养目标
科学思维
科学探究
科学态度 与责任
真实情境下，应用牛顿运动定律解决综合问题． 利用生产生活中的实际问题，探究、论证运动和力的 关系． 感受物理和生活、科学、技术的联系，培养探索自然 的内在动力．
(1)人(含滑板)从斜坡上滑下的加速度为多大； (2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0 m，则人(含滑 板)从斜坡上滑下的距离应不超过多少．
答案：(1)2 m/s2 (2)50 m
探究点二 从运动情况确定受力 导学探究
房屋屋顶的设计要考虑很多因素，其中很重要的一点是要考虑排 水问题，如果某地降雨量较大，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，设雨 滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动．

针对训练1 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板 上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道 再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与 斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过 程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.求：

伽利略通过以可靠的事实为基础, 经过抽象思维的理想实验,从而推翻 了亚里士多德的观点! 伽利略的这种把可靠的事实和深 刻的理论思维结合起来的理想实验, 是科学研究中的一种重要方法.
定 律 的 学 习
牛顿在伽利略等人的研究基础上,通过自己的研 究,进一步得出下述结论:
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线 运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改 变这种状态为止.
错
误
回 答 正 确
惯性是物体的固有性 质,任何物体都有惯性.
三、思考
生活中,哪些地方利用了 惯性作用,哪些地方需要消 除惯性的影响?
4.2《实验：探究加速度 与力、质量的关系》
教学目标
知识与技能 1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小 与力有关，也与质量有关。 2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。 3、培养学生动手操作能力。 二、过程与方法 1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用 控制变量法实现。 2、指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据， 得出结论． 3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理 规律。
教学重点 1、理解力和运动的关系。 2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。 ★教学难点 惯性与质量的关系。 ★教学方法 1、对比实验、自主探索、合理推理。 2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系， 贴近生活更易理解。 ★教学用具： 小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木 块、气垫导轨、滑块等。
新课标人教版课件系列
《高中物理》
必修１
第四章 《牛顿运动定律》
4.1《牛顿第一定律》
教学目标
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．

滑雪人所受的阻力
f=G1－ F合=mgsinθ－ F合=67.5N
)30o
Ｎ
f G1
G2 G
解： 根据运动学公式：x= vot +at2 /2得：
a
2x
t2
v0t
代入已知量得：a＝4m/s2
对人进行受力分析，建立坐标系，
根据牛顿第二定律F＝ma，得：
mgsinθ－F阻＝ma 即：F阻＝mgsinθ－ma 代入数值得：F阻＝67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。
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 3.4 m/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10 m/s2。 （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行 10 m 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？
4s内的位移
s
v0t
1 2
at 2
1 2
1.1 42
8.8m
类型一、 从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的是在 受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动 状态或求出物体的速度、位移等。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体受 力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用
运动学公式求所求量(运动学量)。
温故知新：匀变速直线运动
五大物理量
v0 vt a t x
三大公式

§4.4 牛顿运动定律的应用（一）【知识梳理】1．两类动力学问题：联系“力” 和“运动”情况的桥梁。

（1）已知物体的受力情况，先求出，再求物体的。

（2）已知物体的运动情况，先求出，再求物体的。

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）规定正方向，列“牛顿第二定律的方程”或“运动学方程”。

（4）求解---------解方程时，F、m、a都用国际单位制单位。

【小试身手】1．如图所示，两个质量都为m的小球A和B，用质量不计的弹簧将它们连接起来，然后用一根细线将它们挂在天花板上而静止．在剪断细线后的瞬间，A、B两球的加速度为（）A．两球都为g B．A球为2g，B球为gC．A球为g，B球为零D．A球为2g，B球为零2．子弹以一定的初速度竖直向上射出，到达最高点后又落回到出发点．空气阻力大小不变，则运动过程中（）A．刚射出与落回的速度大小相等B．上升时加速度与下降时相等C．上升时间与下降时间相等D．上升位移与下降位移相同3．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内的三根固定的光滑细杆，a、ｂ、c、ｄ位于同一圆周上，ａ点为圆周上最高点，ｄ点为圆周上最低点。

每根杆上都套有一个小圆环，三个圆环分别从ａ、ｂ、c处由静止释放，用t1 、t2、t3依次表示各环到达d点所用的时间，则（）A．t 1＜t2＜t3B。

t 1＞t2＞t3C．t 3＞t1＞t2 D。

t 1＝t2＝t34．质量为3 kg的物体，在0 ~ 4 s内受水平力F的作用，在4 ~ 10 s内撤去拉力F，因受摩擦力作用而停止，其v-t图象如图所示。

则：⑴物体所受的摩擦力。

⑵在0 ~ 4 s内物体所受的拉力。

⑶在0 ~ 10 s内物体的位移。

5．如图所示，水平传送带以4 m/s的速度匀速运动，传送带两端A、B间的距离为20 m。

现将一质量为2 kg的木块无初速地放在A端，木块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，则：⑴木块从A端运动到B端所用的时间。

人教版物理必修1第四章6：用牛顿运动定律解决问题（一）一、多选题。

1. 在水平地面上，A、B两物体叠放如图所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（）A.A、B一起匀速运动B.A加速运动，B匀速运动C.A加速运动，B静止D.A与B一起加速运动2. 如图所示，表示某小球所受的合力与时间关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可以判定（）A.小球向前运动，再返回停止B.小球向前运动，再返回不会停止C.小球始终向前运动D.小球在4秒末速度为0二、选择题。

如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图像作出如下判断，不正确的是（）A.滑块始终与木板存在相对运动B.滑块未能滑出木板C.滑块的质量m大于木板的质量MD.在t1时刻滑块从木板上滑出一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则（）A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球在做减速运动D.小球先加速后减速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，不计空气阻力．则汽车刹车前的速度为（）A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s在行车过程中，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引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/ℎ，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（）A.450NB.400NC.350ND.300N三、解答题。

第一节牛顿第一定律一、教学目标1.知识技能目标进一步理解伽利略的研究结论，运动不需要力来维持。

理解牛顿第一定律的内容。

理解牛顿第一定律告诉了我们，什么是惯性，什么是力。

2.过程方法目标：实验与思考相结合的思想方法。

理想实验的方法。

3.情感态度价值观目标：使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法,理解实践是检验真理的惟一标准。

二、教学重点牛顿第一定律的内容。

惯性概念。

三、教学难点理解牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验验证。

理解惯性是物体的固有属性。

四、教学方法学生阅读，学生动手呈献事实，观察。

思考。

教师讲解。

学生在教师创设的情景中练习。

五、教学器材电脑投影一些个小物体桌面大小两个钢球六、教学设计（一）从亚里斯多德到伽利略1.介绍亚里士多德亚里士多德Aristotle (Greek: Ἀριστοτέλης Aristotélēs) (384 BC - 322 BC)亚里士(斯)多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。

亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学等，写下了大量的著作，他的著作是古代的百科全书，据说有四百到一千部，主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等。

他的思想对人类产生了深远的影响。

他创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学作出了巨大的贡献。

2.介绍伽利略伽利略(1564～1642) 是意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。

也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。

他是为维护真理而进行不屈不挠的战士。

恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。