2018-2019学年人教版必修1 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 学案
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4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 学案

[要点导学]

  1.分析物体的受力情况的能力。关于力和运动有两类基本问题:一类是已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。通过本节教材的学习,要求能从物体受力情况确定物体的运动情况,能从运动情况确定物体受力情况。

  2.培养综合运用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题的能力。具体地说有以下两种情形:

  (1)已知物体受力情况确定运动情况:在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态(即求出物体运动的速度和位移),处理这类问题的基本思路是:先分析物体的受力情况,求出合外力.根据牛顿第二定律(F=ma)求出加速度,再利用运动学的有关公式求出速度和位移.

  (2)已知物体的运动情况确定受力情况:解答这类问题时,应首先分析清楚物体的运动情况,由物体的速度和位移、运动时间等物理量根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律(F=ma)列出方程求力.

  3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

  应用牛顿第二定律解题的一般步骤如下

  (1)灵活选取研究对象.

  (2)将研究对象提取出,分析物体的受力情况并画受力示意图,分析物体的运动情况并画运动过程简图。

  (3)利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度。通常用正交分解法:建立正交坐标,并将有关矢量进行分解。取加速度的方向为正方向,题中各物理量的方向与规定的正方向相同时取正值,反之取负值。

  (4)列出方程并求解,检查答案是否完整、合理。

应用牛顿第二定律解题的一般思路可用以下的流程图表示:

无论是已知受力情况求解运动情况,还是已知运动情况求解受情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁,解决这类问题进行正确的受力分析和运动过程分析是关键,要养成用画受力图和运动草图的方法理解题意的习惯。

[范例精析]

例1 如图4-6-1为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=4m/s的恒定速率运行,一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以传送带的速度做匀速直线运动.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间距离l=12m,(g取10m/s2)。(1)求行李做匀加速直线运动的时间;(2)如果提高传送带的运