20xx粵教版高中物理必修一45牛頓第二定律的應(yīng)用word學(xué)案-展示頁(yè)
2024-12-21 01:53本頁(yè)面
【正文】 ①受力分析的依據(jù) a．力的產(chǎn)生條件是否存在，是受力分析的重要依據(jù)之一． b．力的作用效果與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間有相互制約的關(guān)系，結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析受力情況是不可忽 視的． c．由牛頓第三定律（力的相互性）出發(fā)，分析物體的受力情況，可以化難為易． ②受力分析的基本方法 a．明確研究對(duì)象，即對(duì)誰(shuí)進(jìn)行受力分析． b．把要研究的物體從周圍物體中隔離出來(lái)． c．按順序分析受力情況，畫(huà)出力的示意圖，其順序?yàn)椋褐亓?、彈力、摩擦力、其他力? （ 2）基本步驟 ①確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并畫(huà)出物體的受力圖． ②根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力（包括大小和方向）． ③根據(jù)牛頓第二定 律列方程，求出物體的加速度． ④結(jié)合給定的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出所需運(yùn)動(dòng)參量． [例 1]如圖 453 所示，一個(gè)放置在水平臺(tái)面上的木塊，其質(zhì)量為 2kg，受到一個(gè)斜向下的、與水平方向成 37176。 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 第五節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用 課前自主預(yù)習(xí) 1． 牛頓第二定律給出了加速度與 力 、 質(zhì)量之間的定量關(guān)系： ， 我們?cè)谝阎芰Φ那闆r下可以結(jié)合 ____________， 解決有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的問(wèn)題；我們也可以在已知物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的情況下 ， 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的 ________， 再結(jié)合牛頓第二定律確定物體的受力情況． 2． 兩類基本問(wèn)題 （ 1） 已知物體的 受力情況 ， 確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．求解此類題的思路是：已知物體的受力情況 ， 根據(jù) __________， 求出物體的 ________， 再由物體的初始條件 ， 根據(jù) ________________求出 未知量 (速度 、 位移 、 時(shí)間等 )， 從而確定物體的運(yùn)動(dòng)情況． （ 2） 已知物體的 運(yùn)動(dòng)情況 ， 確定物體的 受力情況 ．求解此類題的思路是：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況 ， 利用 ____________求出 __________， 再根據(jù) ____________就可以確定物體____________， 從而求得未知的力 ， 或與力相關(guān)的某些量 ， 如動(dòng)摩擦因數(shù) 、 勁度系數(shù)等． 3． (單選 )用 30 N的水平外力 F， 拉一個(gè)靜止放在光滑水平面上的質(zhì)量為 20 kg的物體 ， 力F作用 3 s后 消失 ， 則第 5 s末物體的速度和加速度分別是 ( ) A． v＝ m/s， a＝ m/s2 B． v＝ m/s， a＝ m/s2 C． v＝ m/s， a＝ 0 D． v＝ m/s， a＝ 0 4． (雙選 )一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng) ， 小球通過(guò)細(xì)繩與車頂相連．小球某時(shí)刻正處于如圖 7所示狀態(tài)．設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為 FN， 細(xì)繩對(duì)小球的拉力為 FT， 關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況 ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A． 若小車向左運(yùn)動(dòng) ， FN可能為零 B． 若小車向左運(yùn)動(dòng) ， FT可能為零 C． 若小車向右運(yùn)動(dòng) ， FN不可能為零 D． 若小車向右運(yùn)動(dòng) ， FT不可能為零 [課前自主 預(yù) 習(xí) ] 1． a＝Fm 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 加速度 2． （ 1） 牛頓第二定律 加速度 運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 （ 2） 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 加速度 牛頓第二定律 所受的力 3． C 4． AB 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn) 1 從受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況 新知探究 在高速公路上行車，如果車輛發(fā)生故障，要停車檢修，應(yīng)在離車 150m 遠(yuǎn)的地方豎一警示牌．這是因?yàn)槠囋诟咚俟飞细咚傩旭偅緳C(jī)發(fā)現(xiàn)情況到采取剎車，須要有一定的反應(yīng)時(shí)間，對(duì)應(yīng)有一段反應(yīng)距離；汽車在剎 車過(guò)程中受阻力 f 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則可通過(guò) ________________計(jì)算出其剎車的加速度 a，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算出剎車距離。若汽車的質(zhì)量為 m，初速度為 v，則剎車距離的表達(dá)式為 ___________.。 角的推力 F=10N的作用，使木塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 4s后撤去推力，若木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。） （ 1）撤去推力 F時(shí)木塊的速度為多大？ （ 2）撤去推力 F到停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊的加速度為多大？ （ 3） 木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的總位移為多少 ？ 解析： (1)撤去力 F之前，對(duì)木塊受力分析如圖 所示?；┌迮c雪地的動(dòng)摩擦因數(shù) ，求 10s內(nèi)滑下來(lái)的路程和 10s末的速度大?。?g取 10m／ s2） 解析 以滑雪人為研究對(duì)象，受力情況如圖 4－ 5－ 2 所示． 圖 453 FN f F2 F F1 G 答圖 451 研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)． 將重力 mg 分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向，據(jù)牛頓第二定律列方程： FN－ mgcosθ＝ 0 mgsinθ－ Ff＝ ma 又因?yàn)?Ff＝ μ FN 由①② ③可得： a＝ g（ sinθ－ μ cosθ） 故 x＝ gat2121 2＝（ sinθ－ μ cosθ） t2 ＝21 10（21－ 23） 102m＝ 233m v＝ at＝ 10（21－ 23） 10m／ s＝ ／ s 答案 233m， ／ s． 知識(shí)點(diǎn) 2 從運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況 新知探究 一位同學(xué)通過(guò)電視觀看火箭發(fā)射時(shí)的情景。假設(shè)測(cè)得火箭底部經(jīng)過(guò)發(fā)射架頂端的時(shí)間是 s，如果他想算出對(duì)火箭的推力， 還需知道發(fā)射架 高度 h 和火箭的總質(zhì)量 m。 答案： 212h gt? F mg ma?? 重點(diǎn)歸納 （ 1）基本處理思路 先分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，靈活利用牛頓第二定律求出相應(yīng)的力． 分析物體運(yùn)動(dòng)情況 ? 利用運(yùn)動(dòng)學(xué) 公式求 a ? 由 F＝ ma求合力 ? 求其他力 （ 2）解題的基本方法步驟 ①確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并畫(huà)出物體的受力圖； ②選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的加速度； ③根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合外力； ④根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力． [例 2] 質(zhì)量為 200t 的機(jī)車從停車場(chǎng)出發(fā)，行駛 225m后，速度達(dá)到 54km／ h，此時(shí)，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛了 125m 才停在站上．設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前所受到的牽引力． 解析 機(jī)車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前在牽引力和阻力共同作用下向前加速；關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，機(jī)車只在阻力作用下做減速運(yùn)動(dòng)．因加速階段的初末速度及位移均已知，故可由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速階段的加速度，由牛頓第二定律可求出合力；在減速階段初末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛頓第二定律可求出阻力，則由兩階段的力可求出牽引力． 在加速階
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