4.5 牛顿运动定律的应用（导学案）（含答案）2025--2026年高一上学期物理人教版必修第一册

第5节　牛顿运动定律的应用 导学案 【学习目标】 1.进一步学习分析物体的受力情况，并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2.知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。 3.熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 4.会利用动力学的观点处理传送带模型 5.会利用动力学的观点处理板块模型 【学习重难点】 1.已知物体的受力情况求物体的运动情况。（重点） 2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。（重点） 3.利用动力学的观点处理传送带模型。（重点难点） 4.利用动力学的观点处理板块模型。（重点难点） 【知识回顾】 1.牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。这就是牛顿第二定律。 2.对表达式F＝ma的理解： (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是 单位。 (2)F的含义：指的是物体所受的 。 (3)“＝”的含义：不仅表示左右两边 相等，也表示 相同，即物体加速度的 与它所受合力的 相同。 3.速度与时间的关系 （1）公式： （2）适用范围： 直线运动。 （3）矢量性：v0、v、a均为矢量，应用时，应先选取 。 ①一般取v0的方向为 (若v0＝0，则取运动的方向为正方向)。 ②已知量：a或v与v0的方向相同时取 ，与v0的方向相反时取 。 4.匀变速直线运动位移与时间的关系 （1）公式： （2）对位移公式的理解: ①只适用于 直线运动； ②因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定 。（一般以 的方向为正方向） ③若v0=0，x＝at2 5.速度与位移关系 （1）公式： （2）对位移公式的理解: ①只适用于 直线运动； ②因为v、υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定 。（一般以 的方向为正方向） ③若v0=0， 【自主预习】 1.从受力确定运动情况：如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，再通 过 确定物体的运动情况。 2.从运动情况确定受力：如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的 ，结合受力分析，再根据 求出力。 【课堂探究】 思考与讨论： 为了尽量缩短停车时间，旅客按照车门标注的位置候车。列车进站时总能准确的停在对于车门的位置。这是如何做到的呢？ 复习与思考： (1)牛顿第一定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？ (2)牛顿第二定理的内容是什么？它揭示了什么样的规律？ (3)既然力是改变物体运动状态的原因，那么力与运动之间存在怎样的关系呢？ (4)我们在研究力与运动之间关系时我们可能遇到哪些问题？对这些问题你认为如何处理呢？ 一、从受力确定运动情况 【例题1】运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。 （1）运动员以 3.4 m/s 的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰壶能在冰面上滑行多远？g 取10 m/s2。 （2）若运动员仍以 3.4 m/s 的速度将冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%，冰壶多滑行了多少距离？ 二、从运动情况确定受力 【例题2】如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为75 kg，以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为 30°，在5 s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10 m/s2。 思考与总结： (1)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要做好哪两个分析？ (2)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，要把力和运动联系在一起的桥梁是什么？ (3)你认为“从受力确定运动情况”这类问题中，我们应该按照怎样的步骤解决来解决？ ... ...