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1、班級: 姓名: 組名:
課題
5.4牛頓運動定律案例分析
教學目標
知識與技能:1.學會應用牛頓運動定律解決兩類動力學問題。
2.學會結合物體的運動情況對物體的受力情況進行分析。
過程與方法:掌握應用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
情感態(tài)度價值觀:培養(yǎng)學生運動牛頓運動定律解決實際問題的能力。
教學重點
1. 已知物體的受力情況,求物體的運動情況。
2. 已知物體的運動情況,求物體的受力情況。
教學難點
1. 物體的受力分析及運動狀態(tài)分析和重要的解題方法的靈活選擇和運用
2、。
2. 正交分解法。
學 習 過 程
自主探究:
牛頓第二定律確定了 和 的關系,使我們能夠把物體的 與受力情況聯(lián)系起來.由此產(chǎn)生了牛頓運動定律的兩類基本問題,即: 和 。
合作探究一:已知物體的運動情況求物體的受力情況(求力的大小和方向)
案例一
一火車質(zhì)量m= t,發(fā)車后做勻加速直線運動,2 min內(nèi)速度達到54 km/h,若運動中阻力恒為車重的0.05倍,求機車的牽引力。
[基本思路]:
(1)確定研究對象,對研究對象進行受力分析和運動分析
3、,并畫出物體的受力示意圖;
(2)選擇合適的運動學公式,求出物體的加速度;
(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體的所受的合外力;
(4)根據(jù)力的合成與分解的方法,由合力求出所需的力。
解:
當堂檢測1.如圖所示,質(zhì)量為0.5kg的物體在與水平面成角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做勻加速直線運動, 經(jīng)過0.5m的距離速度由0.6m/s變?yōu)?.4m/s, 已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1, 求作用力F的大小。
()
合作探究二:已知物體的受力情況求物體的運動情況(求物體運動的位移、時間、速度等)
案
4、例二
一個靜止在水平面上的物體,質(zhì)量是2kg,在水平方向受到5.0N的拉力,物體跟水平面的滑動摩擦力是2.0N。
1)求物體在4.0秒末的速度;
2)若在4秒末撤去拉力,求物體還能滑行多長時間。
基本思路
(1) 確定研究對象,對研究對象進行受力分析和運動分析,并畫出物體的受力示意圖;
(2) 根據(jù)力的合成與分解的方法,求出物體所受的合外力(包括大小和方向)
(3) 根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體運動的加速度。
(4) 結合物體運動的初始條件,選擇運動學公式,求出所要求的運動學物理量。
解:
當堂檢測2. 一個靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間的滑動摩擦力是4.2 N。求物體在4 s末的速度和前4 s內(nèi)的位移。
變式2:將上題中的“水平拉力”改為“斜向上與水平方向成37°角”,大小仍為6.4 N,其他條件均不變,求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)的位移。已知(cos37°=0.8,g=10m/s2 )
(思維拓展題)
靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2kg,在水平恒力F推動下開始運動,4 s末它的速度達到4m/s,此時將F撤去,又經(jīng)6 s物體停下來,如果物體與地面的動摩擦因數(shù)不變,求F的大小。