牛顿运动定律应用 第二课时 教学设计.docx

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1、第二课时探究活动题目：根据自己的学习情况，编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量：46道.要求：给出题目详细解答，并注明选题意图及该题易错之处.评价：可操作性、针对性，可调动学生积极性. 已知物体的受力情况确定物体的运动情况例1 （图）例1质量为lOKg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因 数为0.2,如果用大小40N,方向斜向上与水平方向的夹角为37的恒力 作用，使物体沿水平面向右运动，求（1）物体运动的加速度大小；（2） 若物体由静止开始运动，需要多长时间速度达到&4m/s,物体的位移多 大？分析与解答：（1）以物体为研究对象，首先对物体进行受力分析，如图1所示.建立平面直角坐标

2、系把外力沿两坐标轴方向分解.设向右为正方向，依据牛顿第二定律列方程:,F cos - F sm 0）整理后得到：w代入相关数据解得：物体运动加速度大小=1.68m/s2（2）因为物体做匀加速直线运动，所以根据运动学公式可知:.% + 以v, 84 二t 5物体运动时间为：a 1 68 s2S % H2-at2 - -x1 68x53m 21物体的位移大小为：22m说明：（1）这是一道已知物体的受力情况，确定物体的运动情况的习题. ） io，出例2 （图）（2）本题中物体受4个力作用（大于3个力作用），一般在处理力的关 系时用正交分解法.（3）支持力不是外力在竖直方向上的分力；重力大小不等于地面

3、给予的 支持力.己知物体运动情况确定物体受力情况例2 一个空心小球从距离地面16m的高处由静止开始落下，经2s小球落地，已知球的质量为0.4kg,求它下落过程中所受空气阻力多大？（g = 10m/s2分析与解答：以空心小球为研究时象，根据它的运动情况可知，其下落时加速度大小为:2A Qa - 88 m/sJ g依据牛顿第二定律可知：掰-加0小球所受空气阻力大小为:说明:说明小球在下落过程中受到向上的空气阻力作用，小球的受力情况如图2所示.（1）这是道已知物体的运动情况，确定物体的受力情况的习题.（2）本题可根据需要加一问：若小球落地后竖直向上反弹到6m高度，设空气阻力大小不变，则小球反弹上升的

4、时间为多少？反弹的初速度为多少？所加这一问属于第一类问题, 且注意此时空气阻力方向向下.3）物体的运动路径是竖直方向的直线，如各类竖直方向的抛体运动，往往要考虑空气阻 力（空气阻力总是与运动方向相反）；又如升降机内随升降机一起变速上升和下降的物体的 运动，这时会出现超重失重现象。怎样对牛顿运动定律的问题进行分类不是绝对的。牛顿运动定律的应用题目很多很杂， 除了掌握基本分析方法外，能对题目分类，无疑是对学习的总结也是提高、希望读者每做完道题都要注意分析下这道题目的特点及思考方法，这无疑是大有裨益的。典型例题关于斜面上物体的加速运动例3木块在倾角为37的斜面上，8=10m/s2.（1）若斜面光滑，

5、求木块下滑时加速度大小；（2）若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某例3 （图1 ）例3 （图1 ）一初速度下滑时，其加速度的大小;（3）若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时，其加速度的大小；（4）若斜面粗糙，木块与斜面间的动摩擦因数为（）.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25. 8N的推力作用，则木块由静止开始运动的加速度大小为多少;（5）其它条件同上问，若木块受到沿斜面向上的大小为4. 2N的推力作用，则木块由静止开始运动的加速度大小为多少？分析与解答：（1）对木块的受力分析如（图1 ）所示.进行正交分解后，依据牛顿第

6、二定律可得:wgsin 37二为 - g sin 37 . 6Wm/s2（2）对木块的受力分析如图示2所示.进行正交分解后，依据牛顿第二定律可得:mg sm 37 - pmg cos 3702 .mg（$in 37。- cos 37*） - 4 4 m/s2（3）对木块的受力分析如图示3所示.例3（图4）进行正交分解后，依据牛顿第二定律可得:wgsin 370 + /png cos 37。% -m g($m 37 + cos 37*) - 7 6 m/s（4）对木块的受力分析如图示4所示.进行正交分解后，首先判断摩擦力和加速度的方向:例3（图5）向:mgsm 3T = 18 (N) F摩擦力的

7、方向沿斜面向下，加速度的方向沿斜面向上.F、- mg sin 37 - “ngcos 371m/s2（5）对木块的受力分析如图示5所示.进行正交分解后，首先判断摩擦力和加速度的方. wgsin 3T -18（N） F2摩擦力的方向沿斜面向上，加速度的方向沿斜面向下.mgsm 37。- /xwgcos 370 _:.tnm/s2说明：（1）这是道关于斜面上物体运动的问题.在这类问题中要特别注意摩擦力方向 的问题，必要时必须通过一定的运算才能确定（如本题）.（2）在做第二问时可以进行讨论: 设斜面倾角为6,当 =1领6时，物体沿斜面匀速下滑；当 时，物体沿斜面减速下滑；当“tan 6时，物体沿斜面

8、加速下滑.关于连接体问题的求解处理连接体问题的基本方法1、若连接体中各个物体产生的加速度相同，则可采用整体法求解该整体产生的加速度.2、若连接体中各个物体产生的加速度不同，则一般不可采用整 体法.（若学生情况允许，可再提高观点讲）3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题，则必须.4 R /Z/ZZZ/Z/1采用隔离法.以上各问题均通过典型例题落实.例4（图1）例4 (图2 )联立解得：mA(m/s2)方向：水平向右例4 如图1所示，物体A和B靠在一起放在光滑水平面上，物体A受到水平向右的推 力，大小为10N,已知物体A的质量为2kg,物体B的质量为3kg,求物体A运动的加速度及 物体A

9、、B间的相互作用力.分析与解答：(1)由题意可知物体A、B将以共同的加速度运动，因此求解加速度的问题可以选用隔离法和整体法两种.法一：用隔离法，分别以物体A 和B为研究对象进行受力分析，如图 9所示.依据牛顿第二定律可知：对 A： 丁 = %。对B： T想旃N 2广MZ例4 (图3 )法二：用整体法，以物A和B整体为研究对象进行受力分析，如图10所示.依据牛顿第 二定律可知：a 2对整体：胸，町B(m/s2)方向：水平向右(2)求解物体间相互作用力，即求解图示中的T时，必须用隔离法.以物体A为研究对象，依据牛顿第二定律可知：F -7,-mAa。=2 (m/s2)物体间的相互作用力大小为6N.或

10、以物体A为研究对象，依据牛顿第二定律可知:。=2 (m/s2)，物体间的相互作用力大小为6N.说明:（1）这是一道关于连接体运动的基本问题，学生应该掌握关于这类问题的解题思路和方 法.在处理这类问题时，要学会灵活地选取研究对象.（2）在对这类题进行受力分析时，学生常会犯两类错误，一类是把力尸画到物体8上, 要让学生清除力是不可以传递的；（3）在分析物体力受力时丢掉物体6给它的作用力F,要强调力是物体间的相互作用.（4）此题可以扩展为地面有摩擦的情况；或把力、8两物体摞在起，用个力推其 中一个物体，并设计相关问题.（5）如果学生情况允许，可以涉及整体加速度不同的问题，交给学生如何快速、简单地 处理问题的方法.