本章复习与测试教案设计（一等奖）

动力学的两类基本问题

【三维目标】

（一）知识与技能

1．进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。

2．学会用动力学的观点分析问题，能够从物体的受力情况确定物体的运动情况，能够从物体的运动情况确定物体的受力情况。

（二）过程与方法

1．培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。

2．帮助学生运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力，让学生认识数学工具在物理问题中的作用。[来源:Zxxk.Com]

（三）情感态度与价值观

培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。

【教学重点】

动力学两类问题的基本思维方法：

（1）．已知物体的受力情况，求物体的运动情况。

（2）．已知物体的运动情况，求物体的受力情况。【教学难点】

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。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、新课引入

复习引入：物体的受力情况决定物体的加速度，而物体运动情况就需要什么样的力，这样我们就可以通过力而得到加速度，从而知道物体的运动情况来求运动学量，或者通过运动情况求到加速度，从而知道力的情况。

二、新课讲解

（一）从受力确定运动情况

1、展示例题

【例1】、如图3－5－2所示，质量为20kg的木箱，静止在水平面上，在F＝60 N斜向上θ＝37°的拉力作用下，在水平面上匀加速运动，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25，4s后撤去拉力，问撤去拉力后木箱还能滑行多远。（sin37º=0.6

cos37º=0.8，g=10 m/s）

2[来源学科网]

图3－5－2 2、【思路点拨】求撤去力后的位移，思路是物体受力情况求加速度再根据运动情况求位移。木箱运动分为两段，撤去力前匀加速，撤去力后匀减速，撤去力后的运动学量只有加速度和末速度，则要在加速段求出初速度。

3、学生做题

4、做题情况展示及点评

5、学生针对展示进行讨论和自我更正

【详解精析】

1

N1 F2 f1 mg

F

370 F1 f2

N2 mg

图1

图2

解析：当拉力作用时，木箱受力如图1所示，将力F分解为水平方向和竖直方向，则F1=Fcosθ，F2=Fsinθ

水平方向：F1－f1=ma1 竖直方向：F2+N1=mg

而f1N1

得：Fcos37(mgFsin37)ma1

代入数据得，a1=0.35m/s 设撤去力F后速度为v

则

v=at=0.35×4 m/s =1.4 m/s 撤去力F后，木箱受力如图2 则N2=mg

f2N2

2f2ma2 所以a2=μg

代入数据得

a2=2.5m/s2

v21.42撤去力F后，还能滑行x 则x

m=0.392 m 2a222.5【方法总结】这类问题的基本思路是：通过受力分析，确定合力，根据牛顿第二定律求加速度，把加速度作用运动学的一个已知量，根据运动学规律求运动学其他量。

从运动情况确定受力

【针对练习】1.如图所示，物体在倾角为＝37°的斜面顶端从静止开始下滑，如果物体质量为m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，斜面长为L=2m，求物体滑到斜面底端的时间。

v 

【解析】物体受力如图1，将重力mg沿斜面和垂直斜面分解可得，Nmgcos，

fNmgcos

设物体沿斜面下滑的加速度为a由牛顿第二定律得：

mgsinfma

得：agsingcos

代入数据得：a=4m/s2

物体滑到斜面底端的时间为t 则：

2

t2L22

s= 1 s a4N f v 

mg 图1

【答案】t=1 s （一）从运动确定受力情况

【例2】某款汽车质量为1.5吨，在做百公里加速测试时，汽车沿平直公路做匀变速直线运动，在210s内从静止加速到108km/h，已知运动阻力是车重的0.01倍，求汽车的牵引力．（g=10m/s）

【思路点拨】汽车从静止开始加速，已知初速度和末速度，以及加速时间，可以求加速度，再通过受力可以求牵引力。

【详解精析】汽车加速度时间为t

由vv0at

得av30代入数据得：

am/s2 =3 m/s2

t10汽车水平方向受牵引力和阻力，由牛顿第二定律得：Ffma

而f0.01mg

所以F0.01mgma0.011.510101.5103

N=4.65×103 N 【规律总结】从运动情况确定受力，一般是从运动情况先求加速度，再应用牛顿第二定律求力。

【针对训练】2、如图所示，小木块在沿斜面向上的恒定外力作用下，从A点由静止开始作匀加速运动，前进了0.45m抵达B点时，立即撤去外力，此后小木块又前进0.15m到达C点速度为零。已知木块与斜面动摩擦因数＝333，木块质量m＝1kg，试求：

6（1）木块向上经过B点时速度

2（2）木块在AB段所受的外力。（g=10m/s）

C B F A 30°

【解析】（1）撤去外力后，小木块做匀减速运动，从B运动到C，设加速度大小为a。由牛顿第二定律有：

mgsinmgcos＝ma ①

3

22又由运动学公式有：

vCvB2as ②

由以上式子联解得：vB=1.5(m/s)

③

（2）设刚开始从A运动到B的加速度为a1，由牛顿第二定律有：

F(mgsinmgcos)＝ma1 ④

2刚开始物体做匀加速直线运动，故有：vB2a1s1 ⑤

代入数据可求得：F＝10（N） 三、课堂小结

牛顿运动定律F=ma，实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系，要列出牛顿定律的方程，就应将方程两边的物理量具体化，方程左边是物体受到的合力，这个力是谁受的，方程告诉我们是质量m的物体受的力，所以今后的工作是对质量m的物体进行受力分析。首先要确定研究对象，那么，这个合力是由哪些力合成而来的？必须对物体进行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程右边是物体的质量m和加速度a的乘积，要确定物体的加速度，就必须对物体运动状态进行分析，由此可见，解题的方法应从定律本身的表述中去寻找。

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