4.6用牛顿运动定律解决成绩（一）教案-经典教学教辅文档.docx

适用学科高中物理适用年级ra'FrJ适用区域人教版区域课不时长（分钟）2课时知识点1 .轻质量物体的牛顿定律成绩I2 .物体在倾角为O的斜面上的合力计算3 .牛顿定律与影像4 .物体由静止开始在正反周期性变化的合力作用下的运动规律5 .物块在程度面上只在摩擦力作用下运动的加速度6 .全体和隔离法、牛顿第二定律在连接体成绩中的运用教学目标1、进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动形状进行分析2、运用牛顿第二定律解决动力学的两类基本成绩3、掌握运用牛顿运动定律解决成绩的基本思绪和方法教学重点1 .已知物体的受力情况，求物体的运动情况2 .已知物体的运动情况，求物体的受力情况3 .物体的受力分析教学难点两类动力学成绩的解题思绪。教学过程一、导入2 .牛顿三大定律.3 .已知物体的受力情况求运动。4 .已知物体的运动情况求受力。.二、知识讲解一再点解读象，对研讨对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力表示图；（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；（4）结合给定的物体的运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。留意：速度的方向与加速度的方向要留意区分；标题中的力是合力还是分力要加以区分二）考点详析况确定受力从运动情况确定受力（1）确定研讨对象，对研讨对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力表示图；（2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度；（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的所受的合外力；（4）根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。考点2运用牛顿运动定律解题步骤运用牛顿运动定律解题步骤1、确定研讨对象，并对物体进行受力分析，弄清标题的物理情景。2、拔取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。3、求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。4、利用运动学公式确定物体的运动情况。已知物体的运动情况求受力解题步骤1、对物体进行受力分析并建立标题中的物理情景2、根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度。3、根据牛顿第二定律求出合力。4、结合物体受力分析求出所求的力。三例题精折圻函函宗，有一辆汽车满载西瓜在程度路面上匀速前进.忽然发现不测情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为多则两头一质量为勿的西瓜A遭到其他西瓜对它的作用力的大小是()A.zzj2-a2B.maC.m2+a2D.m(4+a)【答案】C【解析】西瓜遭到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度程度向右，其合力程度向右，作出西瓜A受力如图所示：由牛顿第二定律可得：F2-(m)2=rna,所以：F=mv2+a2,故ABD错误，C正确.故选C.【点睛不管是已知运动求受力情况，还是已知受力求运动情况,加速度都是联系力与运动的桥梁，正确受力分析，根据牛顿第二定律列方程是解题关键.茹酶宗，质量相等的甲、乙两人所用绳子相反，甲拉住绳子悬在空中处于静止形状；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了.则()A.绳子对甲的拉力小于甲的重力B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力C.乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力必然小于乙的重力D.乙拉断绳子前瞬间，绳上的拉力必然大于乙的重力【答案】D【解析】甲悬在空中静止，甲遭到平衡力作用，绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力，甲遭到绳子的拉力等于甲的重力.故A错误；绳子对甲的拉力与甲对绳子的拉力是作用力和反作用力，大小相等，故B错误；乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了，绳子对乙的拉力大于绳子对甲的拉力，甲乙重力相等，所以乙拉断绳子前瞬间，绳遭到的拉力必然大于乙遭到的重力.故C错误，D正确；故选Do【点睛】：甲悬在空中静止，甲遭到平衡力作用，绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力如图所示，用网球拍打击飞过来，网球拍打击网球的力（A.大于球撞击网球拍的力B.小于球撞击网球拍的力C.比球撞击网球拍的力更早产生D.与球撞击网球拍的力同时产生【答案】D【解析】用网球拍打击飞过来的网球过程中，网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得知，两个力是同时产生的，大小相等，方向相反.故选D【点睛】：本题运用牛顿第三定律分析实践生活中力的关系.作用力与反作用力是同时产生、同时消逝的。如图所示，套在绳索上的小圆环P下方挂一个重为G的物体Q并使它们处于静止形状.现释放圆环P,让其沿与程度面成角的绳索无摩擦的下滑，在圆环P下滑过程中绳索处于绷紧形状（可认为是不断线）,若圆环和物体下滑时不振动，则以下说法正确的是（）A.Q的加速度必然小于gsinB.悬线所受拉力为GsinC.悬线所受拉力为GCoSOD.悬线必然与绳索垂直【答案】C、D【解析】试题分析：对圆环与重物的全体分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，隔离对木块分析，根据合力的大小，得出绳子拉力的大小和方向.解：A、对全体分析，根据牛顿第二定律得，a=（11+idq）gEn二gsin.则Q的加速度为gsinO.故A错误.roD+inQB、隔离对Q分析，知Q的合力为F合二mgsin,受重力和拉力两个力的作用，如图所示，根据合力的大小和重力大小关系知，悬线与绳索垂直.拉力T=GCoS0.故C、D正确，B错误.故选CD.【点睛】：解决本题的关键知道圆环与重物具有相反的加速度，经过全体隔离法，运用牛顿第二定律进行分析。、课堂运用架固定于放于程度地面上的小车上，细线上一端系着质量为m的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为O,此时放在小车上质量M的A物体跟小车绝对静止，如图所示，则A遭到的摩擦力大小和方向是（）A.Mgsin,向左B.Mgtan,向右C.Mgcos,向右D.Mgtan,向左【答案】B【解析】以小球为研讨对象，根据牛顿第二定律，得or/./Zmgtan=ma得a=gtanmS以A物体为研讨对象f=Ma=Mgtan,方向程度向右。故A、C、D错误,B正确2、如图，置于程度地面上相反材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连，在M上施加一程度恒力F,使两物体做匀加速运动,对两物体间绳上的张力，正确的说法是()A.地面光滑时，绳子拉力的大小为必MB.地面不光滑时，绳子拉力的大小为里M+mC.地面不光滑时，绳子拉力大于显M+mD.地面光滑时，绳子拉力小于显M+m【答案】B【解析】光滑时：由全体求得加速度：a>LM+n对m受力分析由牛顿第二定律得：T=Ina由式得：TqM÷m地面不光滑时：全体求加速度：a=F3g(M+m)M+n对m受力分析由牛顿第二定律得：F-Umg=ma由得：f4,则B正确，ACD错误ird-M3、如图，用相反材料做成的质量分别为m、1112的两个物体两头用一轻弹簧连接。鄙人列四种情况下，相反的拉力F均作用在n上,使m1、m2作加速运动：拉力程度，mi、电在光滑的程度面上加速运动。拉力程度，3、Hh在粗糙的程度面上加速运动。拉力平行于倾角为的斜面，m1,1112沿光滑的斜面向上加速运动。拉力平行于倾角为O的斜面，m1,肌沿粗糙的斜面向上加速运动。以AL,L2,L3>AL依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（）A.L2>L1B.L>L3C.L1>L3D.L2=L4【答案】D【解析】根据牛顿第二定律得以全体为研讨对象，a=,对m2：kLzzm2aFIDI+I112IDJ+ID2以全体为研讨对象，a2=Ff（叫+n2）g=二一ktg,对m2；iD+1120+i112kL2=m2g÷m2a-IDI÷I112以全体为研讨对象，a3=F"i+mjgsine二gsin,对此：iD+112!D+i112kL3=m2gsin+m2a3=-叫+112以全体为研讨对象，F-（m1+mJgsi11-M,（ro1+ro9）geosF八11a1=!三!=-gsin-geos,iD+112iD+i112对m2:kL4=m2gsin+Um2gcos+m2a=IDj+l112可见4Li=4L2=AkL3二ZLIrU图所示，质量分别为M和m的物块由相反的材料制成，且M>m,将它们用经过轻而光滑的定滑轮的细线连接。如果按图甲安装在程度桌面上，两物块刚好做匀速运动。如果互换两物块按图乙安装在同一程度桌面上，它们的共同加速度大小为()A.JLgB.t三gC.l三gD.OM+mmM【答案】C【解析】由甲图可知，物体m匀速运动，故：=mg;物体M匀速运动，故：T=uMg;联立解得：;M乙图中，对M,有：Mg-T'=Ma5对m，有：T'-mg=ma；联立解得：a=0M一2、如图所示，在程度面上，有两个质量分别为m和1112的物体A、B与程度面的摩擦因数均为U,m1>m2,A、B间程度连接着一轻质弹簧秤。若用大小为F的程度力向右拉B,不变后B的加速度大小为a1,弹簧秤示数为如果改用大小为F的程度力向左拉A,不变后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为FZ.则以下关系式正确的是()A.a=a2,F1>F2Ba=a2,FlVF2C尸出，FI=F2D.a1>a2,Fi>F2【答案】A【解析】以全体为研讨对象，根据牛顿第二定律得F-N(Inl+iDn)gFa1=i-二g11+112m+in2F-W(InI+m?)gF4日a2=!-二一!-g得到a=a211+112m+in2当F拉B时，以A为研讨对象Fi-ig二四同得到Fi=mig+ma尸叫F叫+in2同理，当F拉A时，以B为研讨对象得到IDI÷I112由于11)l>1112,则F1>F2综上，A正确，B、C、D错误3、两物体A和B,质量分别为叫和m2,互相接触放在光滑程度面上，如图所示.对物体A施以程度的推力F,则物体A对物体B的作用力等于()A.nFB.吗Fc.FD.氏Fm+l112ID+l112叫【答案】B【解析】根据牛顿第二定律，得对全体：a=ID÷I112对右侧物体：F,初2好Fn+112如图所示，程度传送带A、B两端相距S=3.511b工件与传送带间的动摩擦因数U=O.1.工件滑上A端瞬时速度Va=411is,达到B端的瞬时速度设为Vb,则以下说法中错误的是（）A.若传送带不动，则Vb=3ihsB.若传送带逆时针匀速转动，VB必然等于3msC.若传送带顺时针匀速转动，VB必然等于3msD.若传送带顺时针匀速转动，VB可能等于3ms【答案】C【解析】A、若传送带不动，工件的加速度：a=g=o.×ons¼ns2,由V-v2ax,得:v2ax+v2×（-1）×3.5+42m/s=3lT1/s。故A正确。B、若传送带逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为a=g,工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则Vb=311is0故B正确。C、D若传送带以小于3ms的速度顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向程度向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为a=g,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则vb=311iso若以大于3ms的速度顺时针匀速转动，则开始时物体遭到的摩擦力向右，物体做加速运动；可能大于3m/s；故C错误。D正确。2、如图所示，并排放在光滑程度面上的两物体的质量分别为加和m2,且皿二2叱.在用程度推力F向右推孙时，两物体间的彼此压力的大小为N,则（）A.N=FB.N=1FC.N=1FD.N=ZF233【答案】C【解析】当用F向右推时，由牛顿第二定律可知：F=（m1+m2）a；对m2贝!有：N=m2a=些F;IDj÷I112因m=2r112,得：N=E33、如图所示，粗糙的程度地面上有三块材料完全相反的木块A、B、C,质量均为m.两头用细绳1、2连接，现用一程度恒力F作用在C±,三者开始一同做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，零碎仍加速运动，则以下说法错误的是（）A.不管粘在哪个木块上面，零碎加速度都将减小B.若粘在A木块上面，绳1的拉力增大，绳2的拉力不变C.若粘在B木块上面，绳1的拉力减小，绳2的拉力增大D.若粘在C木块上面，绳1、2的拉力都减小【答案】B【解析】A、将三个物体看作全体，全体程度方向受拉力和摩擦力;由牛顿第二定律可得F-3mg=3ma;当粘上橡皮泥后，不论放在哪个物体上，都增大了摩擦力及总质量；故加速度减小；故A正确；B、若橡皮泥粘在A木块上面，根据牛顿第二定律得：对BC全体：F-2mg-FI=（耽+叱）a,得FI=F-2mg-（叫+皈）a,a减小,Fl增大。对C：F-mg-F2=Iiica>得F2=F-mca,a减小，F2增大。故B错误。C、若橡皮泥粘在B木块上面，根据牛顿第二定律得：对A：F1-mg=mAa,a减小，Fl减小<>对C：F-mg-F2=mca,a减小，F2增大。故C正确。D、若橡皮泥粘在C木块上面，分别以A、B为研讨对象，同理可得绳1、2的拉力都减小。故D正确课堂小结1例Jb苞Ku攻水解的思绪.2.动力学两类成绩求解的步骤.3.力与运动联系的“桥梁”a.课后作业1、如臼阴水,质量相反的物体1和2紧靠在一同放在光滑的程度面上，如果它们分别遭到程度推力B和F?作用，且F1>F2,则1施于2的作用力大小为()A.FiB.Fi-F2C.1(F1-F2)D,1(F1+F2)22【答案】D【解析】设两物体的质量均为11b1施于2的作用力大小为F。根据牛顿第二定律得对全体：a=FiF22m对物体2：F-Fz=Hia得到F=ma+F2=l-(Fi+F2)2、如图所示，轻杆AB可绕固定轴O转动，A端用弹簧连在小车底板上，B端用细绳拴一小球，车静止时，AB杆保持程度，当小车向左运动时，小球偏离竖直方向且保持偏角不变，则（）A.小车做匀减速直线运动B.AB杆将会倾斜C.绳的张力减小D.弹簧的弹力不变【答案】D【解析】由于小球和小车保持绝对静止，故小球与小车相反的加速度，对小球进行受力分析有：A、如图可知小球所受合力沿程度向左，加速度方向程度向左，又因小车向左运动，故小车向右做匀加速直线运动，故A错误；B、如图，小球在竖直方向平衡，故绳中拉力T=mg，同一根绳故COSB点遭到绳的拉力大小亦为T=mg，此力在竖直方向的分力大小与COSmg相等，故AB杆仍保持程度，故B错误；C、小球静止时，绳的张力大小和小球的重力相等，匀加速后绳的张力变为T=mg>mg,故C错误；COSD、由B分析知，B点遭到绳拉力大小在竖直方向的分量和之前相反,故不改变程度杆的程度形状,对弹簧而言，由于形变没有发生变化,故弹簧的弹力不变，故D正确3、质量为Slkg的小球从空中某高度由静止开始着落到地面，该着落过程对应的V-t图象如图所示.小球与程度地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的I小球运动遭到的空气阻力大4小恒定，取g=10ms2,以下说法正确的是（）A.小球遭到的空气阻力大小为0.2NB.小球上升时的加速度大小为18ms2C.小球第一次上升的r度为InID.小球第二次着落的工夫为返S4【答案】A【解析】A、小球在0-0.5s内加速运动的加速度为：a二六ms2=8ms2,根据牛顿第二定律有:mg-f=ma,可得阻力为：f=m(g-a)=0.1×(10-8)N=0.2N,故A正确;B、小球上升时阻力向下，据牛顿第二定律有：mg+f=maz解得上升的加速度为：Wixi°+°2ns2=i2ms2,故B错in0.1误；C、由v-t图象知小球落地时的速度为4s,则第一次反弹时的初速度为：VOqV=3m/s。则据速度位移关系知小球第一次上升的高度为：2um=0.375m，故C错误;D、物体着落的加速度为8ms,着落高度为O.375m,物体着落工夫为：t=杵严迄m鼠故D错误詈斜面下滑的物体遭到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度-工夫图线如图所示.已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05s,510s,1015s内F的大小分别为件、F2和F3，则()A.F1<F2B.F2>F3C.Fi>F3D.F1=F3【答案】A【解析】由速度工夫图象的斜率可知，05s内和1015s内物体的加速度大小a相等。在05s内，物体加速下滑，由牛顿第二定律可得：mgsin-f-F1=ma,所以F=gsin-f-ma；在510s,物体匀速下滑，受力平衡，则mgsin-f=F2,所以F2-mgsin-f；在1015s内，物体减速下滑，由牛顿第二定律可得，F3+f-mgsin=ma,所以F3=mgsinO-f+ma；由以上分析可得，FIVF2VF302、如图为“中国好歌声”文娱节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动.当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前，毕竟刚好停在斜面的末端，此过程约历时4秒.在战车的运动过程中，以下说法正确的是（）A.战车在运动过程中导师处于失重形状B.战车在运动过程中所受外力一直不变C.战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度【答案】DA、由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速的过程中有沿斜面向下的分加速度，车处于失重形状；当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重形状。故A错误；B、由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车遭到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上。故B错误；C,“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速。故C错误；D、车的位移是IOm,工夫是4s,所以可以求出平均速度：v=-=2,5ms0故D正确3、如图所示，质量为M的木块和质量为1112的长木板叠放在程度地面上.现对木块施加一程度向右的拉力F,木块在长木板上滑行，而长木板保持静止形状.已知木块与长木板间的动摩擦因数为U1,长木板与地面间的动摩擦因数为U2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.以下说法正确的是()A.木块遭到的摩擦力大小为U1(m÷m2)gB.长木板遭到的摩擦力大小为H2(m+m2)gC.若改变F的大小，当F>(m1÷m2)g时，长木板将开始运动D.若将F作用于长木板，长木板与木块有可能会绝对滑动【答案】D【解析】A、B、先对木块受力分析，受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力，滑动摩擦力为O=Umg；根据牛顿第三定律，木块对长木板有向前的滑动摩擦力，长木板还遭到重力、压力、支持力和地面对其向后的静摩擦力，根据平衡条件，有f2=fi=U11ig2(m+m2)g故AB错误;C、若改变F的大小，当F>(m1+m2)g时，滑块加速，但滑块与长木板的滑动摩擦力不变，故长木板与地面间的静摩擦力也不变，故木板不会运动；故C错误；D、若将力F作用在长木板上时，滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力；当全体的加速度大于Ug时，木块必然会发生木板的滑动；故D正确拔高所示，A、B两物块在如图乙所示的随工夫按正弦规律变化的外力作用下，由静止开始一同沿光滑程度面运动，A、B两物块一直保持绝对静止，则以下说法中正确的是()A.A、B两物块一同做往复运动B.3时辰物块的速度最大C.t2时辰物块运动的位移最大D.t3时辰物块A遭到的摩擦力最大【答案】D【解析】AC、在O-t2内全体沿正方向做加速运动；t2-ti内加速度反向，做减速运动，由于两段工夫内受力是对称的，所以J末速度变为零；以后两个物块又反复之前的运动，不断沿正方向运动，故AC错误；B、结合A的分析可知，在O-t2内不断做加速运动，所以在t2时辰物块的速度最大，故B错误；D、对全体分析，全体的加速度与F的方向相反，t3时辰两个物块的加速度最大；B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相反，大小为a;可知当加速度最大时，B遭到的摩擦力最大。即当t3时辰物块B遭到的摩擦力最大，根据牛顿第三定律可知，t：,时辰物块A遭到的摩擦力最大。故D正确2、如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一同运动.以下各种情况中，体重计的示数最大的是()A.电梯匀减速上升，加速度的大小为Lon!/s'B.电梯匀加速上升，加速度的大小为Lom/1C.电梯匀减速降落，加速度的大小为0.5ms2D.电梯匀加速降落，加速度的大小为05ms2【答案】B【解析】A、电梯减速上升，加速度向下，由牛顿第二定律mg-F=ma解得F=m(g-a)=9mB、电梯匀加速上升，加速度向上，由牛顿第二定律F-mg=ma解得F=m(g+a)=IlmC、电梯匀减速降落，加速度向上，由牛顿第二定律F-mg=ma解得F=m(g+a)=10.5mD、电梯匀加速降落，加速度向下，由牛顿第二定律mg-F=ma解得F=m(g-a)=9.5m3、如图所示，在竖直平面内有一圆，0为圆心，AB为竖直直径，C为圆周上一点，在圆内放置两根光滑杆AC、0C,AC与AB成角，两杆上各套一个小球(可看作质点)a、b,将小球a、b由杆的上端从静止释放，小球a在杆上运动的工夫为t,小球b在杆上运动的工夫为t2,当。角在0。到90。之间取值时，则以下说法正确的是()A.若tkt2,0角有一个确定的值B.若t1<t2,则30o<<60°C.若t1>t2,则30o<<60°D.若0<30。，则t<t2【答案】B【解析】设半径为R,沿AC运动时的加速度为：a=gcos由几何知识可知运动的位移为：s=2Rcos由运动学公式有：S=Lad2i三式联立得：t二2噌由题意可知，OC与竖直方向的夹角为180o-2,其加速度大小为：a,=Igcos(180o-2)I在CO上运动时有：R=Ix2geos (180o - 2 )解得：t2=l2RVgcos(180-2)IO =6 或 O30 - W: 解A、若t1=t2,即2=l2RVgvgcos(180-2)角有两个值，选项A错误。BC>若t1<t2,即2IEVI2R、解得：30°<<60°,VgVgcos(180°-2)选项B正确，C错误。D、若0V30°,则180°-2>120o,geos(180o-2)|>1,即得：2IE=I2R<2JE,得知：t2<t,选项D2VgVgcos(180o-2)IVg课后反思错误1、对教学技能的反思：对基础知识的讲解能否透彻；对重点、难点能否把握精确；对先生的学习知识掌握知识的形状能否了解等2、对教学目标的反思：讲授的知识能否正确；言语能否规范简练；书写能否工整(班组课板书设计能否合理)；教具的运用能否得当，实验操作能否纯熟、规范等3、对教学方法和手腕的反思：能否注重了先生的参与认识；班组课能否因“班”施教，课后因“人”施教；教学方式、手腕能否多样化等