《第四章6用牛顿运动定律解决问题一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章6用牛顿运动定律解决问题一（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读6 6 用牛顿运动定律解决问题用牛顿运动定律解决问题(一一)深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1知道知道应用牛用牛顿运运动定律解答的两定律解答的两类基本基本问题2掌握掌握应用牛用牛顿运运动定律解决定律解决问题的基本思路和方法的基本思路和方法3进一步学一步学习分析物体的受力情况，能分析物体的受力情况，能结合物体的运合物体的运动情况情况进行受力分析
2、行受力分析4会用牛会用牛顿运运动定律和运定律和运动学公式解决学公式解决简单的力学的力学问题.深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1牛牛顿第二定律确定了第二定律确定了_和和_的关系，使我的关系，使我们能能够把物体的运把物体的运动情况与情况与_联系起来系起来2牛牛顿第二定律表达式：第二定律表达式：_牛顿第二定律的意义牛顿第二定律的意义运运动力力受力的情况受力的情况Fma深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1假假设汽汽车突然突然紧急制急制动后所受到的阻力的大小与汽后所受到的阻力的大
3、小与汽车所受所受的重力的大小差不多，当汽的重力的大小差不多，当汽车以以20 m/s的速度行的速度行驶时突然突然制制动，它，它还能能继续滑滑动的距离的距离约为 ()A40 m B20 m C10 m D5 m答案答案B深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1根据受力确定运动情况根据受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由如果已知物体的受力情况，可以由_求出求出物体的物体的_，再通，再通过_确定物体的运确定物体的运动情情况况2根据运动情况确定受力根据运动情况确定受力如果已知物体的运如果已知物体的运动情况，根据情况，根据_求出物体求出物
4、体的的_，再根据，再根据_就可以确定物体所就可以确定物体所受的力受的力特别提醒特别提醒无论哪类问题，求加速度无论哪类问题，求加速度a是关键，求加速度是关键，求加速度a时可利用牛顿第二定律或运动学公式时可利用牛顿第二定律或运动学公式两类动力学问题两类动力学问题牛牛顿第二定律第二定律加速度加速度运运动规律律运运动学公式学公式加速度加速度牛牛顿第二定律第二定律深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读2.如如图461所示，表示某小球所所示，表示某小球所受的合力与受的合力与时间的关系的关系图象，各象，各段的合力大小相同，作用段的合力大小相同，作用时
5、间相相同，同，设小球从静止开始运小球从静止开始运动，由，由此可判定此可判定 ()图图461A小球向前运小球向前运动，再返回停止，再返回停止B小球向前运小球向前运动再返回不会停止再返回不会停止C小球始小球始终向前运向前运动D小球向前运小球向前运动一段一段时间后停止后停止深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读解析解析由由Ft图象知：第图象知：第1 s，F向前；第向前；第2 s，F向后以后向后以后重复该变化，所以小球先加速重复该变化，所以小球先加速1 s，再减速，再减速1 s，2 s末刚好速末刚好速度减为零，以后重复该过程，所以小球始终向前运
6、动故正度减为零，以后重复该过程，所以小球始终向前运动故正确答案为确答案为C.答案答案C深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1已知物体的受力情况，分析确定物体的运已知物体的受力情况，分析确定物体的运动情况情况知道物体的受力情况，用牛知道物体的受力情况，用牛顿第二定律求出物体的加速度，第二定律求出物体的加速度，再再结合物体运合物体运动的初始条件，的初始条件，应用运用运动学公式，可以求出学公式，可以求出物体的运物体的运动情况情况任意任意时刻的位移和速度刻的位移和速度动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备
7、金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读2已知物体的运已知物体的运动情况，分析求出物体所受的未知力情况情况，分析求出物体所受的未知力情况知道物体的运知道物体的运动情况，情况，应用运用运动学公式求出物体的加速度，学公式求出物体的加速度，再再应用牛用牛顿定律推断或求出物体受到的合外力，从而得到定律推断或求出物体受到的合外力，从而得到需求的需求的动力学物理量，如力、力学物理量，如力、质量、量、动摩擦因数等摩擦因数等3由以上两由以上两类问题的分析可知：加速度是由的分析可知：加速度是由动力学力学过渡到运渡到运动学或由运学或由运动学学过渡到渡到动力学必力学必经的的桥梁梁两两类问题的解的
8、解题思路如下：思路如下：深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【典例典例1】 总质量量为m75 kg的滑雪者以初速度的滑雪者以初速度v08 m/s沿沿倾角角为37的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数0.25，假，假设斜面足斜面足够长sin 370.6.g取取10 m/s2不不计空气阻力空气阻力试求：求：(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离滑雪者沿斜面上滑的最大距离(2)若滑雪者滑行至最高点后掉若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行，求方向向下自由滑行，求他滑到起点他滑到起点时的速度
9、大小的速度大小规范解答规范解答 (1)上滑过程中，对人进行受上滑过程中，对人进行受力分析，如右图所示，滑雪者受重力力分析，如右图所示，滑雪者受重力mg、支持力支持力FN、摩擦力、摩擦力Ff作用，设滑雪者的加作用，设滑雪者的加速度为速度为a1.根据牛顿第二定律有：根据牛顿第二定律有：mgsin Ffma1，a1方向沿斜面向下方向沿斜面向下深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读在垂直于斜面方向有：在垂直于斜面方向有：FNmgcos 又摩擦力又摩擦力FfFN由以上各式解得：由以上各式解得：a1g(sin cos )8 m/s2(2)滑雪者沿斜
10、面下滑时，对人受力分滑雪者沿斜面下滑时，对人受力分析如右图所示，滑雪者受到斜面的摩析如右图所示，滑雪者受到斜面的摩擦力沿斜面向上，设加速度大小为擦力沿斜面向上，设加速度大小为a2.根据牛顿第二定律有：根据牛顿第二定律有：深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读mgsin Ffma2，a2方向沿斜面向下方向沿斜面向下在垂直于斜面方向有：在垂直于斜面方向有：FNmgcos 又摩擦力又摩擦力FfFN由以上各式解得：由以上各式解得：a2g(sin cos )4 m/s2对物体进行正确的受力分析是解决问题的前提，对物体进行正确的受力分析是解决问题的
11、前提，要注意动态分析物体受力的情况，随速度的变化，物体受力要注意动态分析物体受力的情况，随速度的变化，物体受力可能发生变化，其运动性质也将随之改变可能发生变化，其运动性质也将随之改变深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【跟踪跟踪1】 A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的上，若两物体的质量量mAmB，两物体与粗糙水平面，两物体与粗糙水平面间的的动摩擦因数相同，摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离两物体能滑行的最大距离xA与与xB相相比比为 ()AxAxBBxAxBCxAxB
12、D不能确定不能确定答案答案A深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1认真分析真分析题意，明确已知条件和所求量意，明确已知条件和所求量2选取研究取研究对象研究象研究对象可以是一个物体，也可以是几象可以是一个物体，也可以是几个物体个物体组成的整体成的整体3分析研究分析研究对象的受力情况和运象的受力情况和运动情况情况4如果物体受力如果物体受力较多，一般把它多，一般把它们正交分解到两个方向上，正交分解到两个方向上，分分别求合力求合力5根据牛根据牛顿第二定律和运第二定律和运动学公式列方程学公式列方程6求解方程，求解方程，检验结果，必要果，必要时对
13、结果果进行行讨论动力学两类基本问题的解题步骤动力学两类基本问题的解题步骤深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【典例典例2】 如如图462所示的机所示的机车，质量量为100 t，设它从停它从停车场出出发经225 m后速度达到后速度达到54 km/h，此，此时，司机关，司机关闭发动机，机，让机机车进站，机站，机车又行又行驶了了125 m才停在站上，才停在站上，设机机车所受的阻力所受的阻力保持不保持不变，求机，求机车关关闭发动机前所受机前所受的的牵引力引力图图462解析解析设机车在加速阶段的加速度为设机车在加速阶段的加速度为a1，减速阶段的
14、加速度，减速阶段的加速度为为a2，v54 km/h15 m/s，则：，则：v22a1x1，v22a2x2，解，解得得a10.5 m/s2，a20.9 m/s2，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得FFfma1，Ffma2，解得：，解得：F1.4105 N.答案答案1.4105 N深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【跟踪跟踪2】 质量量为1 kg的的质点，受水平恒力作用，由静止开点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直始做匀加速直线运运动，它在，它在t秒内的位移秒内的位移为x m，则F的大的大小小为 ()答案答案A深层互动探究深层互动探
15、究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读利用运利用运动图象和力随象和力随时间变化化图象可以方便直象可以方便直观地求解疑地求解疑难动力学力学问题一般有以下两种情况：一般有以下两种情况：给出出vt或或xt图象，判断受力情况；象，判断受力情况；给出出Ft图象，判断运象，判断运动情况情况用用“图象法图象法”解答动力学问题解答动力学问题深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【典例典例3】 如如图463所示，物体沿斜面所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与
16、斜面和水平面后停止，物体与斜面和水平面间的的动摩摩擦因数相同，斜面与水平面平滑擦因数相同，斜面与水平面平滑连接接下下图中中v、a、f和和s分分别表示物体速度大表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程小、加速度大小、摩擦力大小和路程下下图中正确的是中正确的是()图图463深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案C深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读受水平外力受水平外力F作用
17、的物体，在粗糙作用的物体，在粗糙水平面上作直水平面上作直线运运动，其，其vt图线如如图464所示，所示，则 ()【我来冲关我来冲关】图图464A在在0t1秒内，外力秒内，外力F大小大小不断不断 增大增大B在在t1时刻，外力刻，外力F为零零C在在t1t2秒内，外力秒内，外力F大小可能不断减小大小可能不断减小D在在t1t2秒内，外力秒内，外力F大小可能先减小后增大大小可能先减小后增大深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案CD深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读物体的运动情况
18、分析方法物体的运动情况分析方法1分析研究分析研究对象有没有初速度，初速度的方向如何象有没有初速度，初速度的方向如何2分析研究分析研究对象作什么形式的运象作什么形式的运动，是匀速直，是匀速直线运运动，还是匀加速直是匀加速直线运运动或是匀减速运或是匀减速运动3从受力情况或从运从受力情况或从运动学公式，分析是否能确定加速度的学公式，分析是否能确定加速度的大小和方向大小和方向4分清物体分清物体经历的是一个的是一个阶段的运段的运动(a不不变)，还是是连续发生的分生的分阶段运段运动，找到各段之，找到各段之间存在的存在的联系，判断相系，判断相邻两段运两段运动中哪些物理量必定相同，速度、位移中哪些物理量必定相
19、同，速度、位移还是是时间等等【状元微博状元微博】深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1如如图465所示，底板光滑的小所示，底板光滑的小车上上用两个量程用两个量程为30 N，完全相同的，完全相同的弹簧簧测力力计甲和乙系住一个甲和乙系住一个质量量为2 kg的物的物块在水平地面上，当小在水平地面上，当小车做匀速做匀速从受力情况确定运动情况从受力情况确定运动情况图图465直直线运运动时，两，两弹簧簧测力力计的示数均的示数均为15 N当小当小车做匀加做匀加速直速直线运运动时，弹簧簧测力力计甲的示数甲的示数变为10 N这时小小车运运动的加速度大小
20、是的加速度大小是 ()A1 m/s2 B3 m/s2 C5 m/s2 D7 m/s2深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读解析解析开始两弹簧测力计的示数均为开始两弹簧测力计的示数均为15 N，当弹簧测力计甲，当弹簧测力计甲的示数为的示数为10 N时，弹簧测力计乙的示数将增为时，弹簧测力计乙的示数将增为20 N，对物体，对物体在水平方向应用牛顿第二定律得：在水平方向应用牛顿第二定律得：20102a得：得：a5 m/s2，故，故C正确正确答案答案C深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研
21、读2一个滑雪运一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，从静止开始沿山坡滑下，山坡的山坡的倾角角30，如，如图466所示，滑所示，滑雪板与雪地雪板与雪地间的的动摩擦因数是摩擦因数是0.04，求，求5 s内滑下来的路程和内滑下来的路程和5 s末的速度大小末的速度大小图图466解析解析以滑雪运动员为研究对象，受以滑雪运动员为研究对象，受力情况如图所示研究对象的运动状力情况如图所示研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动沿山坡方向，做匀加速直线运动将重力将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，
22、据牛顿第二定律列方程：二定律列方程：FNmgcos 0 深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读mgsin Ffma 又因为又因为FfFN 由由可得：可得：ag(sin cos )答案答案路程路程为58 m，5 s末的速度大小末的速度大小为23.3 m/s.深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读3如如图467所示，水平所示，水平传送送带长L16 m，始，始终以以v4 m/s的速度运的速度运动，现将一个小物体从将一个小物体从传送送带的左端由静止的左端由静止从运动情况确定受力从运动情况
23、确定受力图图467释放，已知物体与放，已知物体与传送送带间的的动摩擦因数摩擦因数为0.2，g取取10 m/s2，求物体从左端运，求物体从左端运动到右端所需的到右端所需的时间解析解析在物体相对于传送带向左运动时，物体受到的合力等在物体相对于传送带向左运动时，物体受到的合力等于摩擦力，该力产生了物体的加速度，所以于摩擦力，该力产生了物体的加速度，所以mgma，ag0.210 m/s22 m/s2.深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案5 s深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研
24、读4质量量为2 kg的物体在水平推力的物体在水平推力F的作的作用下沿水平面做直用下沿水平面做直线运运动，一段，一段时间后撤去后撤去F，其运，其运动的的vt图象如象如图468所示所示g取取10 m/s2，求：，求：图图468(1)物体与水平面物体与水平面间的的动摩擦摩擦因数因数；(2)水平推力水平推力F的大小；的大小；解析解析(1)由题分析可知，由题分析可知，t6 s时撤去力时撤去力F，之后物体做匀，之后物体做匀减速直线运动，设加速度大小为减速直线运动，设加速度大小为a2，由，由vt图象可知：图象可知：a22 m/s2，方向与运动方向相反，方向与运动方向相反 由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：
25、Ffma2 又因为又因为Ffmg 由由代入数据得：代入数据得：0.2.深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(2)力力F作用过程，设加速度为作用过程，设加速度为a1，由，由vt图象可知图象可知a11 m/s2，方向与运动方向相同，方向与运动方向相同由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得FFfma1由由代入数据得代入数据得F6 N.答案答案(1)0.2(2)6 N深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读5民用航空客机的机民用航空客机的机舱除通常的除通常的舱门外外还设有有紧急出口，急出口，发
26、生意外情况的生意外情况的飞机着机着陆后，打开后，打开紧急出口的急出口的舱门，会，会自自动生成一个由气囊生成一个由气囊组成的斜面，机成的斜面，机舱中的乘客就可以中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来若某型号的客机沿斜面迅速滑行到地面上来若某型号的客机紧急出口急出口离地面高度离地面高度为4.0 m，构成斜面的气囊，构成斜面的气囊长度度为5.0 m要求要求紧急疏散急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超不超过2.0 s(g取取10 m/s2)，则(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？多大？(2)气囊和下滑乘客气囊和下滑乘客间的的动摩擦因数不得超摩擦因数不得超过多少？多少？深层互动探究深层互动探究金榜冲关必备金榜冲关必备达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(2)乘客下滑过程中受力分析如右图所示乘客下滑过程中受力分析如右图所示沿沿x方向有方向有mgsin Ffma，沿沿y方向有方向有FNmgcos 0，又又FfFN，答案答案(1)2.5 m/s2(2)0.92
