课题
4.5.3、牛顿第二定律的应用3 （第 3 课时）
教
学
目
标
知识与技能
1、巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；
2、掌握牛顿第二定律的应用方法。
过程与方法
通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。
情感目标
训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。
教学重点
本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。
教学难点
应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。
主要教法
教师启发、引导、归纳法
教学媒体
投影仪、黑板、粉笔
教 学 过 程
一、引入新课
牛顿第二定律是经典力学的基础，是联系力和运动的桥梁，它在科学研究和生产技术中有着广泛的应用。运用它能解决最常见的两类问题：一是已知受力情况确定物体的运动情况；二是已知运动情况确定物体的受力情况，为设计运动，控制运动提供了理论基础．当然，对较复杂的力学问题也可以认为是以上两种思路和方法的综合。下面结合实例分析说明。
二、进行新课
一、受力情况确定物体的运动情况
解题的基本思路和方法：
（1）确定研究对象，对其进行运动分析和受力分析，并画出其受力分析的示意图；
（2）根据力的平行四边形定则或正交分解的方法，并结合数学知识求出物体所受的合外力（包括大小和方向）；
（3）根据牛顿第二定律，求出物体运动的加速度；
（4）结合给定物体运动的运动学量，选择合理的运动学公式，求出所需的未知运动学参量．
例题1 一质点从离光滑的斜面底端10m处以初速度v0=m/s沿着斜面上滑，已知斜面的倾角θ=300,求质点滑到斜面底端所用的时间？（斜面足够长）
解析：由于斜面光滑，物体在上升和下降时受力情况相同，如图1所示。由牛顿第二定律得，解得
在上升阶段，解得
又由解得上升的距离。
下降阶段的位移，解得
故回到斜面底端的总时间
【针对训练】1 一质点从倾角为。长为L的斜面顶端由静庄开始下滑，质点与斜面间的动摩擦因数为，求质点滑到斜面底端时的速度。
二、从运动情况确定物体的受力情况
解题的基本思路和方法：
（1）确定研究对象，对其进行运动分析和受力分析，并画出其受力分析的示意图；
(2)选择合适的运动学公式，求出物体运动的加速度；
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体合外力；
(4) 根据力的平行四边形定则或正交分解的方法，并结合数学知识求出所需的未知力．
例题2 质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125m才一停在站上。设机车所受阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。
解析：机车先在牵引力和阻力作用下做匀加速运动，关闭发动机后，在阻力作用下做匀减速直线运动，如图2所示。加速阶段，初速为零，末速度v=54km/h=15m/s，位移s1=225m，机车的加速度
由牛顿第二定律得
减速阶段，初速度为v，末速度为零，位移s2=125m，
同理得机车减速的加速度
再由牛顿第二定律得
故机车的牵引力F=1.4×105N
【针对训练】2. 飞船降落过程中，在离地面高度为h处速度为v0，此时开动反推力火箭，使飞船开始做减速运动，最后落地时速度为v。若把这一过程当作匀减速运动来计算，则其加速度大小等于 。已知地球表面处的重力加速度为g，航天员的质量为m,在这一过程中航天员对坐椅的压力等于 。
结合以上示例和分析，我们可将牛顿第二定律应用的思维程序简单表示如下：
附训练答案：1.
2．
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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