牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 導(dǎo)學(xué)案-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

4-5-4-5-.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【課標(biāo)要求】理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類主要問題：已知物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況確定物體的受力情況。2.掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的基本思路和方法，即首先對研究對象進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)情況分析，然后用牛頓運(yùn)動(dòng)定律把二者聯(lián)系起來。3.初步體會(huì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律對社會(huì)發(fā)展的影響，建立應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)?！緞?chuàng)設(shè)情境】為了盡量縮短停車時(shí)間，旅客按照站臺(tái)上標(biāo)注的車門位置候車。列車進(jìn)站時(shí)總能準(zhǔn)確地停靠在對應(yīng)車門的位置。這是如何做到的呢?需要知道哪些物理量呢？比如給出剎車的距離和期望剎車的時(shí)間，根據(jù)哪個(gè)公式可以計(jì)算剎車最小加速度？【問題體驗(yàn)1】運(yùn)動(dòng)員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個(gè)位置。按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動(dòng)。（1）運(yùn)動(dòng)員以3.4m/s的速度投擲冰壺，若冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，冰壺能在冰面上滑行多遠(yuǎn)?g取10m/s2。（2）若運(yùn)動(dòng)員仍以3.4m/s的速度將冰壺投出，其隊(duì)友在冰壺自由滑行10m后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%，冰壺多滑行了多少距離?分析:這個(gè)問題是已知物體受的力,求它的運(yùn)動(dòng)的速度和位移.（1）題中選擇的研究對象是誰?研究對象受多少個(gè)力的作用？請?jiān)谙旅娈嫵稣_的受力分析示意圖。研究對象的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？畫出運(yùn)動(dòng)過程的示意簡圖。分析已知條件，應(yīng)該如何求加速度?如何確定研究對象最終的運(yùn)動(dòng)情況?【歸納總結(jié)1】從受力確定運(yùn)動(dòng)情況解題思路圖1、先確定研究_______________2、對研究對象進(jìn)行____________分析3、用力的_______或力的______求物體所受的_____力4、由牛頓第______定律列式求物體的__________5、結(jié)合運(yùn)動(dòng)的已知量選擇合適的____________公式求未知量【達(dá)標(biāo)檢測1】2.民航客機(jī)都有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣囊會(huì)自動(dòng)充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可沿斜面滑行到地面（圖4.5-7）。若機(jī)艙口下沿距地面3.2m，氣囊所構(gòu)成的斜面長度為6.5m，一個(gè)質(zhì)量為60kg的人沿氣囊滑下時(shí)所受的阻力是240N，那么，人滑至氣囊底端時(shí)的速度是多少？g取10m/s2。【問題體驗(yàn)2】如圖，一位滑雪者，人與裝備的總質(zhì)量為75kg，以2m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為300，在5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程為60m。求滑雪者對雪面的壓力及滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)，g取10m/s2。分析:這個(gè)題目是已知人的運(yùn)動(dòng)情況,求人所受的力.①滑雪者受到那些力的作用？方向如何？那些是已知的?那些是待求的？畫出受力的示意圖.②滑雪者所受的合力應(yīng)沿著什么方向？你是怎樣判斷的？③加速度沿什么方向？怎么判斷的?先根據(jù)什么關(guān)系求下滑的加速度？④寫出本題的完整解答過程.【歸納總結(jié)2】從運(yùn)動(dòng)情況確定受力1.請?jiān)谙路疆嫵鼋忸}思路圖；（1）先確定研究________（2）對________過程進(jìn)行分析由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出____________（3）對物體進(jìn)行_________分析（4）由_________或_______的方法用未知力表示出物體所受的_______力（5）由牛頓第_______定律列式求物體的所受的未知力。2.牛頓第二定律是“橋梁”，受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是基礎(chǔ)，正交分解、合成是方法．【達(dá)標(biāo)檢測2】汽車輪胎與公路路面之間必須要有足夠大的動(dòng)摩擦因數(shù)，才能保證汽車安全行駛。為檢測某公路路面與汽車輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測試剎車的車痕。測試汽車在該公路水平直道上以54km/h的速度行駛時(shí)，突然緊急剎車，車輪被抱死后在路面上滑動(dòng)，直至停下來。量得車輪在公路上摩擦的痕跡長度是17.2m，則路面和輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？g取10m/s2?！眷柟烫嵘?.質(zhì)量為20kg的物體靜止在光滑水平面上。如果給這個(gè)物體施加兩個(gè)大小都是50N且互成60°角的水平力（圖4.5-6），那么，3s末它的速度是多大？3s內(nèi)它的位移是多少？B3為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。我國交通管理部門規(guī)定：高速公路上行駛的汽車安全距離為200m，汽車行駛的最高速度為120km/h。（1）根據(jù)下面提供的資料，通過計(jì)算來說明安全距離為200m的理論依據(jù)，