5. 牛顿运动定律的应用名师教学设计

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第三章

牛顿运动定律

第5节

牛顿运动定律的应用

（一）

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1．知道动力学的两类基本问题，掌握求解这两类基本问题的基本思路和基本方法. 2．掌握分析受力情况的一般方法，画出研究对象的受力示意图. 3．会应用正交分解法在相互垂直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题.

★★★课堂突破★★★

〖探究1〗已知物体受力情况求解运动情况

【问题】一物体静止在水平地面上，在水平拉力作用下作匀加速直线运动，加速度的大小为1m/s2，试求：

（1）物体在2s末的速度大小？

（2）物体在2s内的位移大小？

【例1】一个静止在水平地面上的物体，质量为2kg，受水平拉力F=6N的作用从静止开始运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，g取10 m/s2，试求：

（1）物体在2s末的速度大小？

（2）物体在2s内的位移大小？

【即时训练1】如图所示，一个静止在水平地面上的物体，质量为2kg，物体与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，现对物体施加一个大小为F=6N、与水平方向成θ=37°角斜向右上的拉力，g取10 m/s2，求物体在2s末的速度大小及2s内的位移大小？

F

θ

1

小结：

通过〖探究1〗的学习，请完成以下问题：

1．基本思路

首先对________________ 进行

____________分析和

_____________分析，把题中所给的情况弄清楚，然后由_________________定律，结合_____________公式进行求解．

2．解题步骤

（1）

（2）

（3）

（4）

3．解题流程

〖探究2〗已知物体的运动情况求解物体的受力情况

【例2】质量为5.0kg的物体，从离地面36m高处，由静止开始加速下落，下落过程中阻力恒定，经3s落地，g取10m/s2，试求：

（1）物体下落过程加速度的大小；

（2）下落过程中物体所受阻力的大小。

【即时训练2】一个滑雪的人，质量m=50 kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ=30°，在t=5 s时间内滑下的路程x=60 m，g=10m/s2，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）

2

小结：

通过〖探究2〗的学习，请完成以下问题：

1．基本思路

首先从物体的________情况入手，应用_______________求得物体运动的的______________，再在________________的基础上，灵活利用______________定律求出相应的力．

2．解题步骤

（1）

（2）

（3）

（4）

3．解题流程

▲▲▲当堂展示▲▲▲

1．如图所示，质量为1kg的物体沿粗糙水平面运动，物体与水平面间的滑动摩擦力为2N，在t=0时刻，物体的速度为10m/s。给物体施加一与运动方向相反、大小为3N的水平拉力F，则物体经过多长时间速度减为零？这段时间内物体的位移为多少？

v

F

2．如图所示，水平恒力F＝20 N，把质量m＝0.6 kg的木块压在竖直墙壁上，木块离地面的高度H＝6 m．木块从静止开始向下做匀加速直线运动，经过2 s到达地面．求：

（1）木块下滑的加速度a的大小；

（2）木块与墙壁之间的动摩擦因数u．(g取10 m/s2)．

3

■■■课后练习■■■

1．一滑雪者从静止开始从长为200m、倾角为37°坡顶开始下滑，已知滑雪者与雪橇质量和为80kg，所受摩擦力为160N，g取10 m/s2，求滑雪者到达坡底时速度大小是多少？

2．如图所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍。现对物体施加一个大小为8N、与水平方向成37°角的斜向上的拉力F，g取10m/s2，物体在拉力作用下，试求：

F

（1）物体与水平面间的弹力？

37°

（2）物体的加速度大小？

（3）4s内物体通过的位移？

3．“歼十”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异，引起了世界的广泛关注．一架质量m＝5.0×103

kg的“歼十”战机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离x＝5.0×102

m，达到起飞速度v＝60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，g=10 m/s2，求飞机滑行时受到的牵引力多大？

4．质量为2kg的木箱静止在水平地面上，在水平恒力F的作用下运动，4s末它的速度达到4m/s，此时撤去恒力F，又经过2s物体停止运动。若地面与木箱之间的动摩擦因数恒定，求恒力F的大小。

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