牛顿运动定律的应用导学案

蒙自长水实验中学导学提纲17年级：高一年级学科：物理第15周编制：宋子晨做题人：宋子晨审核：周振东使用时间：2023年12月12日第页班级：姓名：4.5牛顿运动定律的应用【学习目标】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思路和方法；2.掌握牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况分析，再用牛顿运动定律把二者联系起来；3.通过牛顿第二定律的应用，提高分析、解决问题的综合能力。【重难点】1.动力学中两类基本问题的分析解决方法；2.物体的受力和运动状态分析，解题方法的灵活选择和运用。【导学流程】一、基础感知（阅读课本P104-107，完成下列问题。）（一）从受力确定运动情况1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能把物体的运动情况和受力情况联系起来。2．如果已知物体的受力情况，可以由求出物体的，再通过运动学的规律确定物体的情况。（二）从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的，再根据求出。二、探究未知（根据以上所学，写出自己存在疑惑的问题）【深入探究】一、深入学习1.瞬时性问题的两种模型刚性绳模型弹簧模型代表物轻绳、细线、轻杆、接触面轻弹簧、橡皮绳不同点不发生明显形变就能产生弹力,剪断(或脱离)后,弹力立即消失,形变恢复不需要时间(一般题目中所给的轻绳、细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理)———突变力形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小不能发生突变,往往可以看成是不变的———渐变力相同点都是质量可忽略的理想化模型,都会发生形变而产生弹力,同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关2.处理连接体问题的常用方法整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”3.“物物叠放连接体”问题的解题思路4.水平传送带模型图示滑块可能的运动情况情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情景3(1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端,若v0>v,则返回时速度大小为v;若v0<v,则返回时速度大小为v0情景1(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速情景3(1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以a2加速(5)可能先减速后匀速；(6)可能一直减速情景4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速(4)可能一直减速8.“等时圆”模型所谓“等时圆”就是物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达圆周的最低点（或从最高点到达同一圆周上各点）的时间相等，都等于物体沿直径做自由落体运动所用的时间。（1）基本规律①物体从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等，如图甲所示。②物体从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所示。③两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点，物体沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所示。（2）解题思路①设置顶点。上端相交：交点为圆的最高点；下端相交：交点为圆的最低点。②作等时圆。过顶点作竖直线；以某条轨道为弦作圆心在竖直线上的圆。③比较时间。轨道端点都在圆周上,质点的运动时间相等；端点在圆内的轨道，质点运动时间短些；端点在圆外的轨道，质点运动时间长些。【随堂练习】1.（从受力确定运动情况）在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度大小为()A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s2.（从运动情况确定受力）水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间3t物体停下，则物体受到的阻力为()A.F3B.F4C.F3.（等时圆模型）如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ，现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为()A.tAB=tCD=tEFB.tAB>tCD>tEFC.tAB<tCD<tEFD.tAB=tCD<tEF4.（传送带模型）如图所示，一火车站内的传送带以0.8m/s的速度顺时针匀速转动，传送带上表面A、B两端间的距离为2m。旅客将行李无初速度地放在A端，行李与传送带间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取10m/s2，则行李从A端运动到B端的时间为()A.2.4sB.2.5sC.2.6sD.2.8s5.（板块模型）如图所示，质量M=2kg的木板B长L=0.5m，放在光滑水平地面上，质量m=1kg的物体A