4.6用牛顿运动定律解决问题(一)
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§4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
【学习目标】
1. 知道运用牛顿运动定律解题的方法。
2. 进一步学习对物体进行正确的受力分析。
【学法指导】
实例分析法,归纳法,讲练结合法
【复习总结】
1. 牛顿第一定律:
牛顿第一定律定义了力。说明物体的运动不需要力来维持,力是改变运动状态的原因。
2. 牛顿第二定律:
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物体的受力情况联系起来。
3. 牛顿第三定律:
牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系,把相互作用的几个物体联系起来了。
【导析探究】动力学的两类基本情况:
导析一:从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据 ,求出物体的加速度,就可以由牛顿第二定律确定物体所受的 。
匀变速运动学规律有哪些?
例1.一个滑雪的人质量是 75 kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角
θ=30°。在 t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)
导析二: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
就可以确定物体的运动情况。
例2.一个静止在水平地面上的物体,质量是 2kg,在 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。
..
.. 第四章 第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)
课后强化演练
一、选择题
1.(2013~2014学年吉林市普通高中高一上学期期末考试)在光滑水平面上以速度v运动的物体,从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用,其速度图象如图(1)所示.那么它受到的外力F随时间变化的关系图象是图(2)中的(
)
解析:由vt图象可知物体先做匀加速直线运动,后做匀减速运动,所以物体最初一段时间受到与速度方向相同的恒定外力作用,然后受到与速度方向相反的恒力作用,故选项A正确.
答案:A
2.同学们小时候都喜欢玩滑梯游戏,如图所示,已知斜面的倾角为θ,斜面长度为L,小孩与斜面的动摩擦因数为μ,小孩可看成质点,不计空气阻力,则下列有关说法正确的是(
)
A.小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mgcosθ
B.小孩下滑过程中的加速度大小为gsinθ
C.到达斜面底端时小孩速度大小为2gLsinθ
D.下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmgcosθ
解析:对小孩由牛顿第二定律,在下滑过程中,小孩受重力mg,支持力FN=mgcosθ,摩擦力Ff=μFN,mgsinθ-μFN=ma,故a=gsinθ-μgcosθ=(sinθ-μcosθ)g,到达底端时的速度为v=2aL=2gLsinθ-μcosθ,故A、D对,B、C错. ..
.. 答案:AD
3.(2013~2014学年河北省石家庄市第一中学高一上学期期末考试)如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断(
)
A.图线与纵轴的交点P的值aP=-g
B.图线与横轴的交点Q的值TQ=mg
C.图线的斜率等于物体的质量m
D.图线的斜率等于物体质量的倒数1m
解析:由aT图象可知,交点P表示拉力T为0时,物体仅受重力作用,其加速度大小为重力加速度,即aP=-g,选项A正确;当物体加速度为0时物体受到拉力TQ=mg,选项B正确;由牛顿第二定律有T-mg=ma,则有a=Tm-g,由此式可知,图线斜率为1m,故选项D正确,选项C错误.
必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)教案
必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)教案
1.教材分析
《用牛顿运动定律解决问题(一)》是人教版高中物理必修一第4章第6节教学内容,主要学习两大类问题: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。掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。本节内容是对本章知识的提升,又是后面知识点学习的基础。
2.教学目标
1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题。
2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。
4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。
5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。
3.教学重点
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。 4.教学难点
1.物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。
2.正交分解法。
5.学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础,但是两者结合起来综合的应用有些困难,需要详细的讲解。
6.教学方法
1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
7.课前准备
1.学生的学习准备:预习课本相关章节,初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
课时安排:2课时
8.教学过程 (一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
v1 v2 v2 ABv4.6-3用牛顿运动定律解决问题(一)
知识点四:传送带问题的分析
1. (多选)(2016·会宁高一检测)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.物体一直受到摩擦力作用,大小为μmg
B.物体最终的速度为v1
C.开始阶段物体做匀加速直线运动
D.物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
2.如图所示,传送带保持v0=1 m/s 的速度运动,现将一质量m=0.5kg的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1,传送带两端水平距离x=2.5 m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为( )
A.5 s B.(61)s C. 3 s D.5 s
3. 应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图所示的模型,紧绷的传送带始终保持v=1 m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离为2 m,g取10
m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处去取行李,则( )
A.乘客与行李同时到达B处
B.乘客提前0.5 s到达B处
C.行李提前0.5 s到达B处
D.若传送带速度足够大,行李最快也要4 s才能到达B处
4、(多选)一粗糙的水平传送带以恒定的速度V1沿顺时针方向运动,传送带的左右两端皆有一传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度V2沿水平面分别从左右两端滑上传送带,下列说法正确的是( )
A、物体从右端滑到左端所需是时间一定大于物体从左端滑到右端的时间
B、若V2
C、若V2
D、若V2
5.(多选)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定速率v1=6m/s沿顺时针方向转动,传送带的右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v2=4m/s沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为v3,物体与传送带间的摩擦因数为0. 2。则下列说法正确的是( )