高中物理人教版必修一第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律：第6節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題一備課資料素材庫(kù)(完整版)
【正文】 由以上兩式得 tan ≈ ≈ 。 答案 ： N （ 2） 5 s 75 m ，用 N 的水平拉力拉著一輛 kg的小車沿著一條直線運(yùn)動(dòng)。相鄰的相等時(shí)間內(nèi)位移的差約為 cm，故可斷定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。＝ ＝ ＝ ＝ 8 圖 465 圖 466 據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 ＝ 得 ＝ ＝ s≈ s。 （ 3）由圖象還可以得到什么物理量？（要求寫出相應(yīng)的表達(dá)式或數(shù)值） 解析 ：（ 1）由牛頓第二定律得 ＝ ，解得 ；從圖象上取兩點(diǎn)（ 1，1）、（ 4， 7），解得 ＝ kg， ＝ 。 資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表所示。如果系上安全帶，乘客受安全帶的作用力將和車同時(shí)停止。 答案： 2 s 6 m 469所示，手拉著小車靜止在傾角為 30176。 答案 ： 250 N[來源 :Zx x k .Co m] m，質(zhì)量為 2 g的子彈從槍口射出時(shí)的速度為 400 m/s，假設(shè)子彈在槍管內(nèi)受到的高壓氣體的力是恒定的，試估算此力的大小。、長(zhǎng)為 15 m 的斜面頂端勻速下滑。 ，解得 ?；瑝K上裝有指針，可通過標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。假設(shè)測(cè)得火箭底部經(jīng)過發(fā)射架頂端的時(shí)間是 s，如果他想算出對(duì)火箭的推力，請(qǐng)討論一下： （ 1）需要假設(shè)哪些條件？ （ 2）還需要知道哪些數(shù)據(jù)？ 解析 ：我們可以采用倒推法來研究對(duì)火箭的推力。 ，以初速度 從地面豎直上拋一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間 小球到達(dá)最高點(diǎn)，又經(jīng)過時(shí)間 小球從最高點(diǎn)落到拋出點(diǎn)，小球著地時(shí)的速度為 ，則（ ） 解析 ：上升和下降時(shí)的加速度分別為 ，方向向下 。 ， 解得 ，故Δ 。 故總時(shí)間 11 s。 答案 ： m 上?？萍冀逃娼虆⒀a(bǔ)充題 4612 所示，下列說法中正確的是（ ） 時(shí)間內(nèi)物體的加速度逐漸增大 時(shí)間內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)方 向不變 時(shí)間內(nèi)物體的受力為變力 時(shí)間內(nèi)物體的速度方向與加速度方向相同 圖 4612 解析 ：由 圖象可以看出，物體在 時(shí)間內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 恒定，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；物體在 時(shí)間內(nèi)速度恒為正值，即物體在這一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向不變，選項(xiàng)B 正確；物體在 時(shí)間內(nèi)做勻變速直 線運(yùn)動(dòng)，加速度和所受的力不變，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；物體在 時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度與加速度方向相同，物體在 時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度與加速度方向相反，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。 答案 ： AC 6. 個(gè)完全相同的木塊并列地放在水平地面上，如圖 4617 所示。 cos ， 0， 解得 =196 N。估算時(shí) 取 10 ，那么： （ 1）如果只考慮水的重力，不計(jì)其他阻力，噴出的水最大初速度為多少？ （ 2）如果水受到的阻力是重力的 倍，求水從 80 m 高處落 回地面的時(shí)間。 答案 ：（ 1） 18 m/s （ 2） 181 補(bǔ)充資料 （ 1）隔離法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，且需要求物體之間的作用力，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將系統(tǒng)的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為隔離體的外力，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并分別應(yīng)用牛頓第二定律列方 程求解。 隔離木塊，對(duì)木塊根據(jù)牛頓第二定律得木塊受到的摩擦力大小 ＝ ，即 ＝ ，故選項(xiàng) B、 D 正確。 由于 sin ，可見 隨 一起下滑過程中，必然受到 對(duì)它沿斜面向上的摩擦力，設(shè)摩擦力為 （如圖 4624 所示）。 例 5 如圖 4626 所示，足夠 長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為 ，傳送帶以速度 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?？嚲o的傳送帶 始終保持恒定的速率 ＝ 1 m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為 ＝ 4 kg的行李無初速度地放在 處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。傳送帶以 10 m/s的速率運(yùn)行，在傳送帶上端 處無初速度地放上質(zhì)量為 kg的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若傳送帶上 到 的長(zhǎng)度為 16 m，則物體從 運(yùn)動(dòng)到 的時(shí)間為多少？（ 取 10 ） 解析 :首先判斷 與 tan 的大小關(guān)系， ＝ ， tan ＝ ，所以物體一定沿傳送帶相 圖 4631 圖 4630 對(duì)地面下滑 。物體所受摩擦力，其大小和方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻。 ②在傾斜傳送帶上往往需比較 sin 與 的大小與方向。 （ 1）當(dāng)傳送帶以 10 m/s的速度順時(shí)針 運(yùn)行時(shí)，開始時(shí)物體所受滑動(dòng)摩擦力方向沿傳送帶向下（受力分析如圖 4631 中甲所示）。 （ 1）求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大小； （ 2）求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； （ 3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到 處，求行李從 處傳送到處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。 A B C D 圖 4627 (a) (b) (c) 圖 4625 圖 4626 答案 ： D 例 6 如圖 4628 甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率 運(yùn)行。（程序思維法） 答案 ： ，方向沿斜面向上 點(diǎn)撥 ：（ 1）選取整體法或隔離法的原則是：若系統(tǒng)整體具有相同的加速度，且不要求求 圖 4623 圖 4624 物體間的相互作用力，一般取整體為研究對(duì)象；若要求求物體間相互作用力，則需把物體從系統(tǒng)中隔離出來，用隔離法，且選擇受力較少的隔離體為研究對(duì)象。則（ ） 時(shí)刻 兩物體間靜摩擦力最大 時(shí)刻 兩物體的速度最大 時(shí)刻 兩物體的速度最大 時(shí)刻 兩物體的位移最大 解析 ：對(duì) 整體， ＝ ＋ ） ；隔離物體 ， ＝ 由 圖象可知： ＝ 0 和 t＝ 時(shí)刻， 最大，故 最大，選項(xiàng) A錯(cuò)誤。 （ 2）整體法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，就可以把它們看成一個(gè)整體（當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)）來分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度（或其他未知量）。 ， ，得 9 s≈ s。 答案 ：（ 1） 196 N （ 2） m 4618 所示，在大小為 的水平力作用下，一個(gè)質(zhì)量為 的物體沿傾角為 的斜面加速上滑。當(dāng)木塊 1 受到水平力 的作用向前做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊 3 對(duì)木塊 4 的作用力大小為 。乒乓球和鐵球運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力都與運(yùn)動(dòng)速度成正比 ，兩球運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是（ ） ，兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相同 解析 ：設(shè)乒乓球的質(zhì)量為 ，鐵球的質(zhì)量為 ，由題知 ，由牛頓
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