4.5 牛顿运动定律的应用 学历案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理学历案聚焦牛顿运动定律的应用，通过温故知新巩固定律核心、问题导学引发思考、独学内容梳理关键方法、精讲环节拆解“受力求运动”与“运动求受力”步骤，帮助学生掌握受力分析、理解加速度桥梁作用及两类问题互求。 以物理观念中的运动和相互作用观念为基础，科学思维中的模型建构与科学推理为核心，结合滑雪、刹车等生活实例及高考真题，通过“确定对象-受力分析-求加速度-用运动学公式”的清晰流程，引导学生自主学习与教师精讲结合，提升解决实际问题的能力。

牛顿运动定律的应用 学历案 课题：牛顿运动定律的应用 审阅人：高一物理组 使用时间：2025年12月26日 学习目标： 1.掌握受力分析情况的一般方法，画出研究对象的受力图 2.理解加速度是联系物体的受力情况和物体运动情况的桥梁 3.根据物体的受力情况求物体的运动情况，能根据物体的运动情况求受力情况 温故知新： 1 牛顿第二定律：物体的加速度大小与作用在它上面的力成正比，与它的质量成反比；加速度的方向与作用力方向相同 2 牛顿第二定律表达式为：F=ma，即让1kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N 3 作用力是产生加速度的原因 4 F=ma是矢量式，加速度的方向与合外力的方向相同 5 加速度与合外力是瞬时对应的关系，同时产生、同时变化、同时消失 6 作用在物体上的每个分力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 问题导学： 1. 滑雪运动员从山坡下滑下时，其运动状态与受力情况无关，对吗？ 2. 根据物体的加速度的方向，可以判断物体受到的每个力的方向吗？ 3. 任何情况下，物体的加速度方向一定与合外力方向相同吗？ 4. 物体的运动方向一定与受力情况决定的，对吗？ 5. 已知物体的加速度和质量，可以确定物体所受的合力吗？ 独学内容（自主学习）： 1、 牛顿第二定律表达式：牛顿第二定律F=ma，体现了力是产生加速度的 ，等式左右体现了因果关系。 2、 正方向的选取：通常选取加速度的方向为 ，与正方向同向的力取 ，与正方向相反的力取 。 3、 求解：F、m、a采用 制单位，解题时写出方程式和相应的文字说明，必要时对结果进行讨论。 精讲内容： 1、 已知物体受力情况确定运动情况 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加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况 1. 问题界定：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，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移 2. 解题思路 3. 解题步骤 (1) 确定研究对象，进行受力分析，并画出物体的受力图。 (2) 根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。 (3) 根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。 (4) 结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学参量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等。 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加速度，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出力。 1.问题界定：已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下，求出物体所受的力。 2.解题思路 3. 解题步骤 (1) 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。 (2) 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 (3) 根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。 (4) 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需要求的力。 基础练习： 1、质量为m＝2 kg的物体，静置在水平面上，它们之间的动摩擦因数μ＝0.5，现对物体施加F＝20 N的作用力，方向与水平面成θ＝37°(sin 37°＝0.6)角斜向上，如图所示(g取10 m/s2)，求： (1)物体运动的加速度大小； (2)物体在力F作用下5 s内通过的位移大小； (3)如果力F作用5 s后撤去，则物体在撤去力F后还能滑行的距离。 2、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的痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，取g＝10 m/s2。求： (1)汽车开始刹车时的速度大小v0； (2)从刹车开始计时，1 s内汽车前进的距离x。 3、如图所示，车辆在行驶过程中，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。为了尽可能地减小碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带及安全气囊对乘客的平均作用力大小为(　　) A.420 N B.600 N C.800 N D.1 000 N 4、 如图所示，质量为m＝1.0 kg的物体在水平力F＝5 N的作用下，以v0＝10 m/s的速度向右匀速运动。倾角为θ＝37°的斜面与水平面在A点用极小的光滑圆弧相连，物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，物体到达A点后撤去水平力F，再经过一段时间物体到达最高点B点。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)动摩擦因数； (2)A、B两点间的距离为多少？从A点起经多长时间物体到达最高点B? 体验高考：1．（2024·安徽·高考真题）如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为。已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中（    ） A．速度一直增大 B．速度先增大后减小 C．加速度的最大值为 D．加速度先增大后减小 收获感悟： 我的困惑： 学科网（北京）股份有限公司 $