牛顿运动定律的应用 学习任务单 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

学习任务单

课程基本信息学科高中物理年级高一学期秋季课题牛顿运动定律的应用教科书书名：物理教材出版社：人民教育出版社出版日期：2019年6月学生信息姓名学校班级学号学习目标1．物理观念：能用牛顿运动定律解决两类主要问题。已知物体的受力情况确定物体的运动情况、已知物体的运动情况确定物体的受力情况。2．科学思维：掌握应用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，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。3．科学态度与责任：初步体会牛顿运动定律对社会发展的影响，建立应用科学知识解决实际问题的意识。课前学习任务1.回顾运动学公式以及物体间相互作用力。2.认真复习牛顿运动定律，特别是牛顿第二定律。3.阅读教材，预习应用牛顿运动定律可解决的哪两类问题。课上学习任务【学习任务一】利用已有知识，分析航母设计、运行中涉及的物理学问题。多媒体播放航母舰载机起飞视频，分析该情境中涉及哪些物理量？它们之间有何关联？牛顿第二定律是连接力与运动的桥梁：已知物体受力，就可求出加速度，进一步判断物体做什么运动。反之，如果知道运动的情况，也可求出加速度，由牛顿第二定律判断出物体受到的合力，再根据合力与分力的关系得到所求力。【学习任务二】从受力确定运动情况运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g取10m/s2。（2）若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？在物体受力情况已知的情况下，由牛顿第二定律可以求解出物体运动的加速度，再通过运动学规律就可以确定物体的运动情况。【学习任务三】从运动情况确定受力一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下的路程为60m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。知道了物体的运动情况，根据运动学规律可以求出物体的加速度，再通过牛顿第二定律就能求出物体所受的合力，结合具体的受力分析，就可以明确物体的具体受力情况。【学习任务四】假设航空母舰的水平跑道总长l=180m，电磁弹射区的长度l1=80m，如图所示。一架质量m=2×104kg的飞机，其喷气式发动机可为飞机提供恒定的推力，假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机重力的。若飞机可看成质量恒定的质点，经电磁弹射器弹射后可获得的速度为，从边沿离舰的起飞速度为，航空母舰始终处于静止状态，电磁弹射器提供的牵引力恒定，取重力加速度g取10m/s2。（1）求喷气式发动机可为飞机提供推力的大小；（2）求电磁弹射器提供的恒定牵引力的大小；（3）若未安装电磁弹射装置，求甲板长度应为多少？前两问都是从运动情况确定受力情况，其中第一问为了计算推力的大小，应对飞机离开弹射区域后的运动进行分析，第二问求电磁弹射器提供的恒定牵引力