牛頓運(yùn)動(dòng)定律

求實(shí)務(wù)實(shí)落實(shí)2018格物致知窮理篤行01講牛頓運(yùn)動(dòng)定律環(huán)節(jié)內(nèi)容課堂問(wèn)候大智家人們?cè)缟虾?！課堂導(dǎo)入應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解決問(wèn)題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的延伸，在高考中占有重要地位。高一物理寒假教學(xué)計(jì)劃講次主題內(nèi)容目的01牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合應(yīng)用1.寒假計(jì)劃及學(xué)法解讀2.理解牛頓第二定律3.牛頓第二定律及應(yīng)用1.掌握寒假學(xué)習(xí)計(jì)劃及有效的學(xué)法，清晰寒假學(xué)習(xí)目標(biāo)及過(guò)程要求2.理解牛頓第二定律3.掌握牛頓第二定律基本類型的解題方法4.掌握牛頓第二定律的綜合應(yīng)用解題的基本程序02功和功率恒力做功與變力做功平均功率與瞬時(shí)功率重力做功的特點(diǎn)掌握功的概念及求解掌握動(dòng)力機(jī)械的兩種運(yùn)行解題掌握平均功率與瞬時(shí)功率03動(dòng)能定理動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用理解動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律掌握定理和定律的應(yīng)用解題04機(jī)械能守恒掌握機(jī)械能守恒的條件靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒與功能關(guān)系解答綜合類題目。掌握機(jī)械能守恒的條件靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒與功能關(guān)系解答綜合類題目。05電場(chǎng)力的性質(zhì)電荷守恒庫(kù)倫定律電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線了解電荷、電荷守恒掌握庫(kù)侖定律，理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義理解電荷在電場(chǎng)中的受力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系06電場(chǎng)能的性質(zhì)電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能的定義電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能改變的關(guān)系1.掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系2.掌握平行板電容器的有關(guān)分析和計(jì)算電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)電荷在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)寒假學(xué)習(xí)總結(jié)及春季學(xué)習(xí)指導(dǎo)理解電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握相關(guān)運(yùn)算3.寒假學(xué)習(xí)總結(jié)及春季學(xué)習(xí)指導(dǎo)【考綱要求】主題內(nèi)容要求備注牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解決問(wèn)題兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題Ⅱ【教學(xué)目標(biāo)】1.明確動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題.2.掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本思路和方法．【知識(shí)點(diǎn)擊1】從受力確定運(yùn)動(dòng)情況已知物體的受力情況eq\o(→,\s\up7(F＝ma))求得a，eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝v0t＋\f(1,2)at2,v＝v0＋at,v2－v\o\al(2,0)＝2ax))→求得x、v0、v、t.【典型例題1】如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小等于它們間彈力的0.25倍，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)大小F＝8N、與水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)畫(huà)出物體的受力圖，并求出物體的加速度；(2)物體在拉力作用下5s末的速度大??；(3)物體在拉力作用下5s內(nèi)通過(guò)的位移大小．【對(duì)點(diǎn)演練1】物體以14.4m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為θ＝37°的斜坡，到最高點(diǎn)后再滑下，如圖2所示．已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15，求：(1)物體沿斜面上滑的最大位移；(2)物體沿斜面下滑的時(shí)間．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)【知識(shí)點(diǎn)擊2】從運(yùn)動(dòng)情況確定受力從運(yùn)動(dòng)情況確定受力已知物體運(yùn)動(dòng)情況eq\o(――→,\s\up7(勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式))求得aeq\o(――→,\s\up7(F＝ma))物體受力情況．【典型例題2】民用航空客機(jī)的機(jī)艙除通常的艙門(mén)外還設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)著陸后，打開(kāi)緊急出口的艙門(mén)，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊組成的斜面，機(jī)艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上來(lái)．若某型號(hào)的客機(jī)緊急出口離地面高度為4.0m，構(gòu)成斜面的氣囊長(zhǎng)度為5.0m．要求緊急疏散時(shí)，乘客從氣囊上由靜止下滑到達(dá)地面的時(shí)間不超過(guò)2.0s(g取10m/s2)，則：(1)乘客在氣囊上下滑的加速度至少為多大？(2)氣囊和下滑乘客間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過(guò)多少？【對(duì)點(diǎn)演練2】質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開(kāi)始下落，該下落過(guò)程對(duì)應(yīng)的v—t圖象如圖2所示．彈性球與水平地面相碰后離開(kāi)地面時(shí)的速度大小為碰撞前的eq\f(3,4).設(shè)球受到的空氣阻力大小恒為Ff，取g＝10m/s2，求： (1)彈性球受到的空氣阻力Ff的大??；(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度h.【知識(shí)點(diǎn)擊3】多過(guò)程問(wèn)題1．當(dāng)題目給出的物理過(guò)程較復(fù)雜，由多個(gè)過(guò)程組成時(shí)，要明確整個(gè)過(guò)程由幾個(gè)子過(guò)程組成，將過(guò)程合理分段，找到相鄰過(guò)程的聯(lián)系點(diǎn)并逐一分析每個(gè)過(guò)程．聯(lián)系點(diǎn)：前一過(guò)程的末速度是后一過(guò)程的初速度，另外還有位移關(guān)系等．2．注意：由于不同過(guò)程中力發(fā)生了變化，所以加速度也會(huì)發(fā)生變化，所以對(duì)每一過(guò)程都要分別進(jìn)行受力分析，分別求加速度．【典型例題3】質(zhì)量為m＝2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)在對(duì)物體施加如圖3所示的力F，F(xiàn)＝10N，θ＝37°(sin37°＝0.6)，經(jīng)t1＝10s后撤去力F，再經(jīng)一段時(shí)間，物體又靜止，(g取10m/s2)則：(1)說(shuō)明物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．(2)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度是多少？(3)物體運(yùn)動(dòng)的總位移是多少？【對(duì)點(diǎn)演練3】一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，4s內(nèi)通過(guò)8m的距離，此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車又運(yùn)動(dòng)了2s停止，已知汽車的質(zhì)量m＝2×103(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大?。?2)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大??；(3)汽車牽引力的大?。局R(shí)點(diǎn)擊4】瞬時(shí)加速度問(wèn)題根據(jù)牛頓第二定律，加速度a與合外力F存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：合外力恒定，加速度恒定；合外力變化，加速度變化；合外力等于零，加速度等于零．所以分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度．應(yīng)注意兩類基本模型的區(qū)別：(1)剛性繩(或接觸面)模型：這種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，彈力立即改變或消失，形變恢復(fù)幾乎不需要時(shí)間．(2)彈簧(或橡皮繩)模型：此種物體的特點(diǎn)是形變量大，形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)問(wèn)題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的．【典型例題4】如圖中小球質(zhì)量為m，處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧與豎直方向的夾角為θ.則：(1)繩OB和彈簧的拉力各是多少？(2)若燒斷繩OB瞬間，物體受幾個(gè)力作用？這些力的大小是多少？(3)燒斷繩OB瞬間，求小球m的加速度的大小和方向．【對(duì)點(diǎn)演練4】如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有()A．a(chǎn)1＝0，a2＝gB．a(chǎn)1＝g，a2＝gC．a(chǎn)1＝0，a2＝eq\f(m＋M,M)gD．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g【知識(shí)點(diǎn)擊5】整體法和隔離法在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用1．整體法：把整個(gè)連接體系統(tǒng)看做一個(gè)研究對(duì)象，分析整體所受的外力，運(yùn)用牛頓第二定律列方程求解．其優(yōu)點(diǎn)在于它不涉及系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用力．2．隔離法：把系統(tǒng)中某一物體(或一部分)隔離出來(lái)作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，列方程求解．其優(yōu)點(diǎn)在于將系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為研究對(duì)象所受的外力，容易看清單個(gè)物體的受力情況或單個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情形，問(wèn)題處理起來(lái)比較方便、簡(jiǎn)單．注意整體法主要適用于各物體的加速度相同，不需要求內(nèi)力的情況；隔離法對(duì)系統(tǒng)中各部分物體的加速度相同或不相同的情況均適用．【典型例題5】如圖所示，兩個(gè)用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2.拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2.試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕線的拉力FT的大?。緦?duì)點(diǎn)演練5】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A和B緊靠在一起放在光滑水平桌面上，如果它們分別受到水平推力F1、F2，且F1＞F2，則A施于B的作用力的大小為（）A.F1B．F2 C. D.【知識(shí)點(diǎn)擊6】超重與失重判斷超重、失重狀態(tài)的方法1．從受力的角度判斷超重：物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力．失重：物體所受向上的拉力(或支持力)小于重力．完全失重：物體所受向上的拉力(或支持力)等于零．2．從加速度的角度判斷超重：物體具有豎直向上的加速度．失重：物體具有豎直向下的加速度．完全失重：物體具有豎直向下的加速度，且加速度大小等于g.【典型例題6】如圖所示為一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過(guò)程中的v—t圖象，則()A．物體在0～2s處于失重狀態(tài)B．物體在2s～8s處于超重狀態(tài)C．物體在8s～10s處于失重狀態(tài)D．由于物體的質(zhì)量未知，所以無(wú)法判斷超重、失重狀態(tài)【對(duì)點(diǎn)演練6】在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲和起立的動(dòng)作．傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力隨時(shí)間t變化的圖象，則下列圖象中可能正確的是()【課堂升華】一、兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題二、瞬時(shí)問(wèn)題三、連接體四、超重和失重【答記者問(wèn)】【學(xué)以致用】1.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接，A球用細(xì)線懸掛起來(lái)，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果將懸掛A球的細(xì)線剪斷，此時(shí)A和B兩球的瞬時(shí)加速度aA、aBA．a(chǎn)A＝0，aB＝0B．a(chǎn)A＝g，aB＝gC．a(chǎn)A＝3g，aB＝gD．a(chǎn)A＝3g，a2．兩個(gè)疊加在一起的滑塊，置于固定的、傾角為θ的斜面上，如圖6所示，滑塊A、B質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，已知兩滑塊都從靜止開(kāi)始以相同的加速度從斜面滑下，滑塊B受到的摩擦力()A．等于零B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mgcosθD．大小等于μ2mgcosθ3.行車過(guò)程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶．假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車閘到車完全停止需要的時(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的平均作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)()A．450NB．400NC．350ND．300N4.某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5m，在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)為()A．自身所受重力的2倍B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍D．自身所受重力的10倍5.如圖所示為某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合力大小相同，且一直作用下去，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．由此可判定()A．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止B．小球向前運(yùn)動(dòng)再返回不會(huì)停止C．小球始終向前運(yùn)動(dòng)D．小球向前運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止6.物體以14.4m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為θ＝37°的斜坡，到最高點(diǎn)后再滑下，如圖所示．已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15，求：(1)物體沿斜面上滑的最大位移；(2)物體沿斜面下滑的時(shí)間．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)7.如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L＝20m．物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)用大小為20N，與水平方向成53°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2)．8.如圖所示，細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球．(1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)瑝K的壓力等于零？(2)當(dāng)滑塊以a′＝2g9.如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A、B，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連．當(dāng)用力F沿傾角為θ的固定光滑斜面向上拉兩物塊，使之共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為多少？10.一物體沿斜面向上以12m/s的初速度開(kāi)始滑動(dòng)，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑動(dòng)的v－t圖象如圖6所示，求斜面的傾角θ以及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(g取10m/s2)11.冬奧會(huì)四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國(guó)短道速滑聯(lián)賽總決賽．她領(lǐng)銜的中國(guó)女隊(duì)在混合3000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼．如圖4所示，ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖，其中AC是長(zhǎng)L＝8m、傾角θ＝37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面．人從A點(diǎn)由靜止下滑，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下．人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.25，不計(jì)空氣阻力，(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間；(2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下？【典型例題1】解析(1)對(duì)物體受力分析如圖：由圖可得：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fcosθ－μFN＝ma,Fsinθ＋FN＝mg))解得：a＝1.3m/s2，方向水平向右(2)v＝at＝1.3×5m/s＝6.5m/s(3)x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1.3×52m＝16.25m答案(1)見(jiàn)解析圖1.3m/s2，方向水平向右(2)6.5m/s(3)16.25m【對(duì)點(diǎn)演練1】答案(1)14.4m(2)2.4s【典型例題2】解析(1)由題意可知，h＝4.0m，L＝5.0m，t＝2.0s.設(shè)斜面傾角為θ，則sinθ＝eq\f(h,L).乘客沿氣囊下滑過(guò)程中，由L＝eq\f(1,2)at2得a＝eq\f(2L,t2)，代入數(shù)據(jù)得a＝2.5m/s2.(2)在乘客下滑過(guò)程中，對(duì)乘客受力分析如圖所示，沿x軸方向有mgsinθ－Ff＝ma，沿y軸方向有FN－mgcosθ＝0，又Ff＝μFN，聯(lián)立方程解得μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)≈0.92.答案(1)2.5m/s2(2)0.92【對(duì)點(diǎn)演練2】答案(1)0.2N(2)0.375m【典型例題3】解析(1)當(dāng)力F作用時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去F時(shí)物體的速度達(dá)到最大值，撤去F后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．(2)撤去F前對(duì)物體受力分析如圖，有：Fsinθ＋FN1＝mgFcosθ－Ff＝ma1Ff＝μFN1x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)v＝a1t1，聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)解得x1＝25m，v＝5m/s(3)撤去F后對(duì)物體受力分析如圖，有：Ff′＝μFN2＝ma2，F(xiàn)N2＝mg2a2x2＝v2，代入數(shù)據(jù)得x2＝物體運(yùn)動(dòng)的總位移：x＝x1＋x2得x＝27.5m答案(1)見(jiàn)解析(2)5m/s(3)27.5m【對(duì)點(diǎn)演練3】答案(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N【典型例題4】解析(1)對(duì)小球受力分析如圖甲所示其中彈簧彈力與重力的合力F′與繩的拉力F等大反向則知F＝mgtanθ