4.5 牛顿运动定律的应用——动力学的两类问题 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5 牛顿运动定律的应用——动力学的两类问题 学习目标 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 学习重点：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 合作探究、自主学习 学习目标一 从物体的受力情况确定物体的运动情况 例题1：一个静止在光滑水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。 拓展：将例题1中的“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37°角”，大小仍为6.4 N，其他条件均不变，求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。已知cos37°=0.8，g=10m/s2。 知识生成：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_______规律确定物体的运动情况。 学习目标二 从运动情况确定受力情况 例题2：一个滑雪的人，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），g取10m/s²。 知识生成：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___________。 总结归纳：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 受力情况 F1、F2…… F合 a 受力情况 v0、vt、s、t 力的合成分解 F合=ma 运动学公式 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。 学以致用 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） 巩固练习 1．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是(　　) A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变[来源:学科网ZXXK] B．将物体质量减小一半，其他条件不变 C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变 2．A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　　) A．xA＝xB　　　　　　 B．xA>xB C．xA<xB D．不能确定 3、在交通事故分析中，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滑动时留下来的痕迹。在某次交通事故中，汽车刹车线的长度为，假设汽车的轮胎与地面之间的动摩擦因数为，取，则汽车刹车开始时的速度为(    ) A. B. C. D. 4．如图所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平地面上．当t＝0时，滑块以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动．已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是（ ） A．滑块一直做匀变速直线运动 B．t＝1 s时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上 C．t＝2 s时，滑块恰好又回到出发点 D．t＝3 s时，滑块的速度大小为4 m/s 5．如图所示，斜面AD和BD与水平方向的夹角分别为60°和30°，两斜面的A端和B端在同一竖直面上，现让两个可视为质点的物块分别从两斜面的顶端同时由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面底端D，设两物块与AD、BD面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则为（ ） A． ∶1　 B．1∶ B． C．1∶3 D．3∶1 6．质量为1kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2.作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示．则物体在前12s内的位移为________．(g＝10m/s2) 7．一架客机在垂直气流作用下失去控制，在10 s内高度下降了1700 m，但最终得到了控制，(如图所示)未酿成事故．若在竖直方向将飞机的运动看作初速为零的匀变速直线运动，则当时飞机的加速度为多大？一个质量为60 kg的人坐在坐椅上，安全带对它的拉力为多大？ 8．如图甲所示，质量为的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力，后将拉力撤去，物体运动的图像如图乙，试求拉力的大小．（） 9.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