物理备课资料：46《用牛顿运动定律解决问题（一）》学案2新人教版必修1

4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）学案一、临界问题——极限法用牛顿定律研究力与运动的关系时，常遇到某一弹力或摩擦力为零的现象，这种现象往往隐含在物理过程中，不易发现。如果采用极限法，分别设加速度为无穷大和零，分析出研究对象的两种可能情况，即可找出这两种状态分界 点的临界条件。例 1：一个质量为 m=0.2kg 的小球用细绳吊在底角为 53 的斜面顶端，如图 1 所示，斜面静止时，球靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦。当斜面以大小为am s102/的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力 T 及斜面对小球的弹力 N。（取gm s102/）[来源:学科网]解析：先分析物理现象。用极限法把加速度 a 推到两个极端来分析：当 a 较小（a→0）时，小球受到三个力（重力、拉力和斜面的支持力）作用，此时绳平行于斜面；当 a 较大（足够大）时，小球将“飞离”斜面，此时绳与水平方向的夹角未知。那么，am s102/向右时，是哪种情况？必须先求出小球离开斜面的临界值 a0。令小球处在离开斜面的临界状态（支持力 N 刚好为零时），此时斜面向右的加速度为a0，对小球有 mgmacot 0，agm s027 5cot./。因为aa0，所以小球离开斜面，如图 2 所示，由平行四边形定则有TmamgNN()().222 830二、图像问题——数形结合对于图像问题可以先根据牛顿定律列出数学表达式，然后把数学表达式所反映的函数关系与图像进行结合，找出它们之间的联系。例 2：质量为 m 的物体放在 A 地的水平面上，用竖直向上的力 F 拉物体，物体的加速度 a 与拉力 F 的关系如图 3 中直线①所示，用质量为 m' 的另一物体在 B 地做类似实验，测得 a－F 关系如图中直线②所示，设两地的重力加速度分别为 g 和g' ，则（ ）A. mmgg''，B. mmgg''，[来源:Z#xx#k.Com]C. mmgg''，D. mmgg''，解析：该题要求学生利用牛顿第二定律，培养借助数学图像分析问题的能力。在 A 地，由牛顿第二定律有 FmgmaaFmgm Fg，得1。同理，在 B 地：am Fg'''1这是一个 a 关于 F 的函数， 11mm（或）'表示斜率， gg（或）'表示截距。由图线可知 11mmggmmgg''''，；故，，B 项正确。三、瞬时作用问题——以不变应万变在研究力对物体的瞬时作用问题时，我们可以先分析物体状态未变化时的受力情况，然后再分析状态变化后，哪些力已经变化，哪些力未变，从而以不变应万变，...