高中物理人教版必修1教案：4-6用牛顿运动定律解决问题6页

［教学目标］
一、知识目标
1.进一步学习分析物体的受力情况，能结合物体的运动情况进行分析。
2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公
式解决力学问题。
［教学难点］
物体受力和运动状态的分析，处理实际问题时物理情景的建立。．
［课时安排］
1课时
［教学过程］
一、引入新课[来源:学科网]
我们已经学习了牛顿三定律，他们共同构建了牛顿力学体系。
牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题，
其应用范围较广。
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤．
二、新课教学
1．已知受力情况求解运动情况
例题 1(投影) 一个静止在水平面上的物体，质量是 2kg，在水平方向受到 5.0N的拉力，
物体跟水平面的滑动摩擦力是 2.0N．
1)求物体在 4.0秒末的速度；
2)若在 4秒末撤去拉力，求物体滑行时间．
(1)审题分析

这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况．前 4 秒内运动情况：物体由静
止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s．受力情况：F=5.0N，f=2.0N，G=20N；初始条件：
v0=0；研究对象：m=2.0kg．求解 4秒末的速度 vt．4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，vt′
=0．受力情况：G=20N、f=2.0N；初始条件：v′0=vt，求解滑行时间．
(2)解题思路
研究对象为物体．已知受力，可得物体所受合外力．根据牛顿第二定律可求出物体的加
速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度．运用同样的思路也可解
答后一段运动的滑行距离．
(3)解题步骤(投影)[来源:学*科*网]
解：确定研究对象，分析过程(画过程图)，进行受力分析(画受力图)．
前 4秒 根据牛顿第二定律列方程：
水平方向
F-f=ma
竖直方向
N-G=0
引导学生总结解题步骤：确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验
结果．
(4)讨论：若无第一问如何解？实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程
不变．

(5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见．它是物理学和技术上进
行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获
得速度等都属这一类题目．
2．已知运动情况求解受力情况
例题 2(投影) 一辆质量为 1.0×103kg 的小汽车正以 10m/s 的速度行驶，现在让它在
12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力．
(1)审题分析
这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力．研究对象：汽车 m=1.0×103kg；运动情
况：匀减速运动至停止 vt=0，s=12.5m；初始条件：v0=10m/s，求阻力 f．
(2)解题思路
由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车
受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力．
(3)解题步骤(投影)
画图分析
[来源:Zxxk.Com]
据牛顿第二定律列方程：
竖直方向 N-G=0
水平方向 f=ma=1.0×103×(-4)N=-4.0×103N
f为负值表示力的方向跟速度方向相反．[来源:学§科§网 Z§X§X§K]
引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同．
(5)引申：这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即
根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点．牛顿发现万有引力定律、

卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索．
3．应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)
题目类型流程如下
由左向右求解即第一类问题，可将 vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解．
由右向左求解即第二类问题，可将 F、f、m中任一物量作为未知求解．
若阻力为滑动摩擦力，则有 F-μmg=ma，还可将μ作为未知求解．
如：将例题 2改为一物体正以 10m/s的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行 2.5m，
求物体与水平面间动摩擦因数．
4．物体在斜向力作用下的运动
例题 3(投影) 一木箱质量为 m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水
平方向成θ角的力 F推木箱，求经过 t秒时木箱的速度．
解：(投影)
画图分析：
木箱受 4个力， 将力 F沿运动...