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1、掌握母题 100 例，触类旁通赢高考高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题二十五、与牛顿第二定律相关的实际问题来源:来源:学科网典例 25.（2008海南物理）科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为 990 球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为 1 m/s，且做匀加速运动，4 s 内下降了 12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在 5 分钟内减少
2、3 m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度 gm/s 2，求抛掉的压舱物的质量【解析】分析堵住漏气口前后气球的受力情况和运动 情况，根据气球的受力情况求出合外力，运用牛顿第二定律列出方程，根据运动情况求出加速度，联立解得抛掉的压舱物的质量。设堵住漏洞后，气球的初速度为 m/s， ，所受空气浮力为 f，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为 m=990牛 顿第二定律得：f （1）式中 a 是气球下降的加速度，以 此加速度在时间 t=4s 内下降 h=则 （2） 01a=1 m/当向舱外抛掉质量为 m的压舱物后，有： f-(m g( m a （3）式中 a是抛掉压舱物后气球的加速度，
3、依题意，此时 a方向向上， va t 式中 v 是抛掉压舱物后气球在 t=500s 时间内下降速度的减少量，v=3m/s，解得 a=m/（1） （3）得 /代人数据得 m=101点评】造成解题错误的原因主要是忽视了牛顿第二定律的同体性和同时性，也就是说，牛顿 第二定律中的合外力一定是所选择研究对象在研究问题时所受各个外力的合力，质量 得加速度则为该时刻的加速度。衍生题 1. 2008 年 8 月 9 日，中国选手陈燮 霞以抓举 95 公斤、挺举 117 公斤、总成绩 212 公斤夺得举重48 公斤金牌。 这也是中国代表团在第 29 届北京奥运会上获得的首枚金牌。举重运动是力量与技巧充分结合的体
4、育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备，提杠铃，发力，下蹲支撑， 起立 ，放下杠铃等六个步骤，如图 10 所示照片表示了其中几个状态，现测得轮子在照片中的直径为 照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为 知运动员所举杠铃的直径是45量为 1500m/（从发力到支撑过程：可简化为先匀加速上升达到最大速度，再竖直上抛达到最高点）试估算 (1)从发力到支撑这个过程中杠铃实际上升的高度 h=？（2）从发力到支撑这个过程中杠铃向上运动的最大速度？(3) 若将运动员发力时的作用力简化为恒力，则该恒力有多大？衍生题 2（2009 年广东）建筑工人用图 2 所示的定滑轮装置运送建筑材料。工人站在地面
5、上，通过定滑轮将 建筑材料以 加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g 取10m/)A510 N B490 N C890 N D910 源:学+ 科+网 Z+X+X+K【解析】对建筑材料进行受力分析根据牛顿第二定律有 Fmg=绳子的拉力大小等于F=210N，然后再对人受力分析由平衡的知识得 + 90N，根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为 490N，选项 B 正确。衍生题 3（200 9 年安徽卷）在 2008 年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运 动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运图 10动
6、员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为 65椅的质量为 15计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取 g=10m/运动员与吊椅一起正以加速度 a=1m/升时，试求：（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。解析：解法一:(1）设运动员受到绳向上的拉力为 F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是 F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律： 解得 F=440N。由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力 F=440N（2）设吊椅对运动员的支持力为 运
7、动员进行受力分析如图所示，则有：，解得 75N。由牛顿第三定律 ，运动员对吊椅的压力也为 275N。解法二:设运动员和吊椅的质量分别为 M 和 m；运动员竖直向下的拉力为 F，对吊椅的 压力大小为 据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为 F，吊椅对运动员的支持力为 别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律得 F=440N， 75N。来源:生题 4. （2007 年高考江苏物理）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着 m=500箱 的悬索与竖直方向的夹角 45。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定 在 a=1.5 m/，悬索与竖直方向的夹角 214。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，谋求水箱中水的质量。 （取重力加速度 g=10 m/s2； = =来源:析：直升机取水，匀速飞行，水箱受力平衡，设悬索中拉力为 气阻力 f，由平衡条件得FF(m 人 +m 椅 ) g a FN
