4.1 牛顿第一定律

一、课标要求

1.知道动力学的两类基本问题。

2.理解加速度是解决动力学两类基本问题的桥梁。

3.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。

二、本课内容

如果已知物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况。如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的加速度,结合受力分析,再根据牛顿第二定律求出力。

在高速公路上，车辆驶入下坡路段后持续使用刹车容易造成刹车毂过热，致使车辆制动性能降低或制动失灵，而发生追尾、对撞等恶性交通事故。为避免这种事故，经常在高速下坡路段修一段“避险车道”，如图所示。避险车道均采用上坡式制动坡床，当失控车辆冲上这个车道，利用上坡路段和地面砂石的阻力，强制车辆减速停车。

1.假如你是修建“避险车道”的工程师，怎样确定车道的最短长度？

2.若已知汽车在高速上行驶的最大速度，要计算避险车道的长度，还需知道哪些物理量？

三、课后反思

1.问题概述

已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移和时间。

2.解题思路

3.解题步骤

（1）选定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。

（2）根据平行四边形定则，应用合成法或正交分解法，求出物体所受的合外力。

（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。

（4）结合物体运动的初始条件（即初速度 ），分析运动情况并画出运动草图，选择合适的运动学公式，求出待求的运动学量——任意时刻的速度、一段运动时间 以及对应的位移 等。