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

形成天才的决定性因素是勤奋。 4.5 牛顿运动定律的应用 导学案 科 目 物理 教学对象 高一学生 课型 新授课 主备教师 学习目标 重、难点 物理观念：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：能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析。 科学探究：能根据物体的受力情况推导物体的运动情况。 科学态度与责任：会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。 重点：1、已知物体受力情况，求物体的运动情况。2、已知物体运动情况，求物体的受力情况。 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。 自主学习 一、课前复习 加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。 二、新课学习 （一）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加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。 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。 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 3.4 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？ （二）从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定就可以确定物体所受的力。 处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 例题2、一个滑雪的人，质量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，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）。 【变式训练】滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑雪者速度变为0。如果雪橇与人的总质量为m=80kg，求雪橇与山坡之间的摩擦力为多少？g=10m/s2 课后作业 动力学两类基本问题的解题思路 1、 从受力确定运动情况 二、从运动情况确定受力 4.5《牛顿运动定律的应用 导学案答案 》 例题 1 冰壶滑行 （1）摩擦力提供加速度：μmg = ma → a = μg = 0.2 m/s² · 由 0 - v₀² = -2ax · x = 3.4² / (2×0.2) = 28.9 m （2）滑行 10m 后速度：v₁² = 3.4² - 2×0.2×10 = 7.56 · 新加速度：a₂ = 0.018×10 = 0.18 m/s² · 后段距离：x₂ = 7.56 / (2×0.18) = 21 m · 总距离：10 + 21 = 31 m · 多滑行：31 - 28.9 = 2.1 m 例题 2 滑雪人阻力 · 由 x = v₀t + ½at² · 60 = 2×5 + 0.5×a×25 → a = 4 m/s² · 沿斜面：mgsinθ - f = ma · f = 75×10×0.5 - 75×4 = 375 - 300 = 75 N 变式训练 上坡摩擦力 · 加速度：a = (0 - 20) / 3.8 = -100/19 ≈ -5.26 m/s² · 沿斜面向下：mgsinθ + f = m|a| · f = 80×(100/19) - 80×5 = 8000/19 - 400 ≈ 21.05 N 学科网（北京）股份有限公司 $