5. 牛顿运动定律的应用国家获奖教案

动力学两类问题的复习教案

一、教学目标

1．知识与技能：

(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；

(2)能用牛顿第二定律和运动学知识解决两类力学问题。

2．过程与方法

通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。

训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。

3.情感、态度价值观

体会对知识的不断建构、归纳、提高的过程。

二、重点、难点分析

1．本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。

2．应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。

三、教学过程

（一）、知识网络

1.

此类问题的解题思路一般是：已知物体所受外力的情况，根据牛顿第二定律求解物体的加速度，结合物体运动的初始情况，由运动学公式进一步研究物体的速度、位移等情况.

2.

此类问题的求解过程与前一种情况恰好相反，一般是：已知运动情况，利用运动学公式求出物体运动的加速度，再根据牛顿第二定律求出合外力，然后具体分析求解物体所受到的其中一个外力. 在解决以上两类问题的过程中，加速度在其中充当了一个桥梁的作用，其具体思路也可由下面的方框图体现出来.

我们遇到的问题中,物体受力情况一般为受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如

vtv0at,sv0t3.122svvt2at,vtv02as,v0vt/2等.

2t2

(1)认真分析题意,明确已知条件和所求量.

(2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.

(3)分析研究对象的受力情况和运动情况.

(4)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算.

(5)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论. （二）、练习

定时练习——夯实基础

1、物体受到的合外力方向跟运动方向一致，并逐渐减小时，物体的加速度和速度将：（

）

A．加速度增大，速度减小

B．加速度减小，速度增大

C．加速度增大，速度增大

D．加速度减小，速度减小

2、水平面上物体由静止开始受到水平合外力F的作用，合外力随时间变化的关系如图所示，则物体在0~2s内：

（

）

A．1秒末加速度最大

B．1秒末速度最大

C．2秒末速度最大

D．2秒末位移最大

3.．质量为12.5t的电车，由静止开始做匀加速直线，，电车所受阻力为2.5×103N，电车的牵引力的大小为8.75×103N，求经过8s电车的速度。

v/(m/s)

A

B 4、如图所示，汽车在两站间行驶时的速度—时间图象，汽车在BC段无10 牵引力，设汽车质量为4000kg，则汽车在OA段时的牵引力为

。

变式训练——总结归纳

5. 一个静止在水平面上的物体，质量是1kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体与水平面0的动摩擦因数为０.1（sin370=0.6，cos37=0.8，g取10 m/s2）。

1)求物体在4.0秒末的速度；

2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间。

0变式1：上题中，若拉力F变为与水平方向成37拉，结果又为多少？

变式2：若物体受到一个跟水平方向成53°角的推力F作用后,可紧靠墙壁上下滑动,物体与墙的动摩擦因数为0.1其加速度的大小为5 m/s.求: (1)若物体向上匀加速运动,推力F的大小是多少?

(2)若物体向下匀加速运动,推力F的大小是多少?

小结:解决动力学问题时, 对物体受力分析和运动情况的分析是关键。

2

C 0

10

30

50 t/s

在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.

变式3、把物体放在长为10 ｍ,倾角为37°的一斜面AB上,2从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s)

B θ=370

(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.1,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.

（2）如果物体以6.8 ｍ／ｓ的速率冲上斜面，它沿斜面上滑的最大距离是多少?

(3)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,同时施加一水平向右的力F，物体恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?

变式4．

如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速运动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是(

)

能力应用——挑战自我

6.

图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是(

) A．经过B点时，运动员的速率最大

B．经过C点时，运动员的速率最大

C．从C点到D点，运动员的加速度增大

D．从C点到D点，运动员的加速度不变

7.质量为200 kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升.运动过程中台秤的示数F与时间ｔ的关系如图所示,求升降机在7ｓ钟内上升的高度(取ｇ＝10 m/s2)

A

(三)课堂小结(引导学生总结) 1．应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力。

2．不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果。在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤。

3．在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形。解题方法相同。

作业：（见练习）