5. 牛顿运动定律的应用优秀教学实录

用牛顿定律解决问题（一）

泾川一中 郭宏星

学习目标:

1. 进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析。

2. 知道两类动力学问题。

3. 理解应用牛顿运动定律解答两类动力学问题的基本思路和方法。

4. 会应用牛顿运动定律结合运动学知识求解简单的两类问题。

学习重点: 应用牛顿定律解题的一般步骤。

学习难点:

两类动力学问题的解题思路。 主要内容: 一、牛顿三大运动定律的内容及公式

牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。

牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。F=ma 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。F=F' 二、动力学的两类基本问题

(1)、已知受力情况求运动情况

解题思路：

本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上，应用牛顿运动定律和运

动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题。

1．根据物体的受力情况(已知或分析得出)确定物体的运动情况(求任意时刻的速度、位移等)。其解题基本思路是：利用牛顿第二定律F合=ma求出物体的加速度a；再利用运动学的有关公式（vtv0at，sv0t122at，vt2v02as

等）2求出速度vt和位移s等。

2．根据物体的运动情况(已知)确定物体的受力情况。其解题基本思路是：分析清楚物体的运动情况(性质、已知条件等)，选用运动学公式求出物体的加速度；再利用牛顿第二定律求力。

3．无论哪类问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键，加速度始终是联系运动和力的纽带、桥

梁。可画方框图如下：

加

物体受力情物体运动状牛顿第二定律

速运动学公式

况及其分析

态及其变化

度

4．把动力学问题分成上述两类基本问题有其实际重要意义。已知物体受力情况根据牛顿运动定律就可确定运动情况，从而对物体的运动做出明确预见。如指挥宇宙飞船飞行的科技工作者可以根据飞船的受力情况确定飞船在任意时刻的速度和位置。

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而已知物体运动情况确定物体受力情况则包含探索性的应用。如牛顿根据天文观测积累的月球运动资料，发现了万有引力定律就属于这种探索。

三、应用牛顿运动定律解题的一般步骤

1、明确并选定研究对象、规定正方向

2、画图分析研究对象的受力和运动情况；（画图很重要，要养成习惯）

3、进行必要的力的合成和分解,求出合力，并注意选定的正方向

4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；

5、对解的合理性进行讨论

四、例题分析

例1：一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，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。

练习1、一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，斜面10m，倾角θ=300，斜面静止不动，物体的质量m=0.4kg,重力加速度g=10m/s2.求：

(1)物体下滑过程的加速度有多大? (2)物体从光滑斜面顶端下滑到底端，要用多长时间？ 练习2、如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：

（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小

（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？

五、课后巩固：

质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：

（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进8m时，它的速度多大？

（2）在前进8m时撤去拉力，又经过5s，物体的速度多大？

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