用牛頓運動定律解決問題（一）學案

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1、高考資源網（ks5u.com）您身邊的高考專家4.6用牛頓運動定律解決問題（一）學案理解領悟牛頓第二定律揭示了運動和力的關系，結合運動學公式，我們可以從物體的受力情況確定物體的運動情況，也可以從物體的運動情況確定物體的受力情況。本課便涉及這兩類應用牛頓運動定律解決的一般問題?；A級1．力和運動關系的兩類基本問題關于運動和力的關系，有兩類基本問題，那就是：①?已知物體的受力情況，確定物體的運動情況；②?已知物體的運動情況，確定物體的受力情況。2．從受力確定運動情況已知物體受力情況確定運動情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出物體的速度和位移。處理這類問

2、題的基本思路是：先分析物體的運動情況求出合力，根據牛頓第二定律求出加速度，再利用運動學的有關公式求出要求的速度和位移。3．從運動情況確定受力已知物體運動情況確定受力情況，指的是在運動情況（如物體的運動性質、速度、加速度或位移）已知的條件下，要求得出物體所受的力。處理這類問題的基本思路是：首先分析清楚物體的受力情況，根據運動學公式求出物體的加速度，然后在分析物體受力情況的基礎上，利用牛頓第二定律列方程求力。4．加速度a是聯(lián)系運動和力的紐帶在牛頓第二定律公式（F=ma）和運動學公式（勻變速直線運動公式v=v0+at,x=v0t+at2,v2－v02=2ax等）中，均包含有一個共同的

3、物理量——加速度a。由物體的受力情況，利用牛頓第二定律可以求出加速度，再由運動學公式便可確定物體的運動狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運動狀態(tài)及其變化，利用運動學公式可以求出加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系運動和力的橋梁。求加速度是解決有關運動和力問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵。5．解決力和運動關系問題的一般步驟牛頓第二定律F=ma，實際上是揭示了力、加速度和質量三個不同物理量之間的關系。方程左邊是物體受到的合力，首先要確定研究對象，對物體進行受力分析，求合力的方法可以利用平行四邊形定則或正交分

4、解法。方程的右邊是物體的質量與加速度的乘積，要確定物體的加速度就必須對物體的運動狀態(tài)進行分析。由此可見，應用牛頓第二定律結合運動學公式解決力和運動關系的一般步驟是：①確定研究對象；②分析研究對象的受力情況，必要時畫受力示意圖；③分析研究對象的運動情況，必要時畫運動過程簡圖；④利用牛頓第二定律或運動學公式求加速度；⑤利用運動學公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量。6.教材中兩道例題的說明www.ks5u.com版權所有@高考資源網高考資源網（ks5u.com）您身邊的高考專家第1道例題已知物體受力情況確定運動情況，求解時首先對研究的物體進行受力分析，根據牛頓第二定律由合力求出

5、加速度，然后根據物體的運動規(guī)律確定了物體的運動情況（末速度和位移）。第2道例題已知物體運動情況確定受力情況，求解時首先對研究的物體進行運動分析，從運動規(guī)律中求出物體運動的加速度，然后根據牛頓第二定律得出物體受到的合力，再對物體進行受力分析求出了某個力（阻力）。在第2道例題的求解過程中，我們還建立了坐標系。值得注意的是：在運動學中通常是以初速度的方向為坐標軸的正方向，而在利用牛頓第二定律解決問題時，通常則是以加速度的方向為坐標軸的正方向。發(fā)展級7.應用牛頓運動定律解題的技巧牛頓運動定律是動力學的基礎，也是整個經典物理理論的基礎。應用牛頓運動定律解決問題時，要注意掌握必要的解題技巧

6、：①巧用隔離法當問題涉及幾個物體時，我們常常將這幾個物體“隔離”開來，對它們分別進行受力分析，根據其運動狀態(tài)，應用牛頓第二定律或平衡條件（參見下一節(jié)相關內容）列式求解。特別是問題涉及物體間的相互作用時，隔離法不失為一種有效的解題方法。(參閱本節(jié)例5)②巧用整體法將相互作用的兩個或兩個以上的物體組成一個整體（系統(tǒng)）作為研究對象，去尋找未知量與已知量之間的關系的方法稱為整體法。整體法能減少和避開非待求量，簡化解題過程。整體法和隔離法是相輔相成的。(參閱本節(jié)例5“點悟”)③巧建坐標系通常我們建立坐標系是以加速度的方向作為坐標軸的正方向，有時為減少力的分解，也可巧妙地建立坐標軸，而將加

7、速度分解，應用牛頓第二定律的分量式求解。(參閱本章第3節(jié)例5)④巧用假設法對物體進行受力分析時，有些力存在與否很難確定，往往用假設推理法可以迅速解決。使用這種方法的基本思路是：假設某力存在（或不存在），然后利用已知的物理概念和規(guī)律進行分析推理，從而肯定或否定所做的假設，得出正確的判斷。(參閱本章“綜合鏈接”例4)⑤巧用程序法按時間順序對物體運動過程進行分析的解題方法稱為程序法。其基本思路是：先正確劃分問題中有多少個不同的運動過程，然后對各個過程進行具體分析，從而得出正確的結論。(參閱本章“亮