20xx滬科版高中物理必修一54牛頓運(yùn)動定律的案例分析同步精練(更新版)
【正文】 壓力為 50 N； 當(dāng) a2＝ 3 g時(shí)，球?qū)K拉力為 200 N，對斜面壓力為零． 11．如圖 5－ 4－ 18所示，民用航空客機(jī)的機(jī)艙除通常的艙門外還設(shè)有緊急出口 ，發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個(gè)由氣囊組成的斜面，機(jī)艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上來．若某型號的客機(jī)緊急出口離地面高度為 4 m，構(gòu)成斜面的氣囊長度為 5 m．要求緊急疏散時(shí)乘客從氣囊上由靜止下滑到達(dá)地面的時(shí)間不超過 2 s，則 圖 5－ 4－ 18 (1)乘客在氣囊上下滑的加速度至少為多大？ (2)氣囊和下滑乘客間的動摩擦因數(shù)不得超過多少？ (g＝ 10 m/s2) 解析： 設(shè) h＝ 4 m， L＝ 5 m， t＝ 2 s，斜面傾角為 θ，則 sin θ＝ hL. 乘客在氣囊上下滑過程，由 L＝ 12at2得 a＝ 2Lt2 代入數(shù)值 a＝ m/s2 乘客下滑過程受力分析如右圖可得 ??? x方向： mgsin θ－ f＝ may方向： N－ mgcos θ＝ 0，關(guān)系式： f＝ μN(yùn) 則 μ＝ gsin θ－ agcos θ ＝ 1112 答案： (1) m/s2 (2)1112 12．如圖 5－ 4－ 19 所示，小車的質(zhì)量為 M，人的質(zhì)量為 m，人用恒力 F拉繩．若人和車保持相對靜止，繩的質(zhì)量、繩與滑輪的摩擦、車與地面的摩擦均不計(jì)，求車對人的摩擦力？ 解析： 本題考查整體法和隔離法在解決動力學(xué)問題中的應(yīng)用．設(shè)車對人的摩擦力向右，大小為 F1，取人和車作為整體，由牛頓第二定律得 2F＝ (m＋ M)a 對人運(yùn)動牛頓第二定律 F－ F1＝ ma 聯(lián)立解得： F1＝ M－ mM＋ mF；當(dāng) M＝ m時(shí)， F1＝ 0 當(dāng) M＞ m 時(shí)， F1＞ 0， F1方向與假設(shè)方向一致，方向向右． 當(dāng) M＜ m 時(shí)， F1＜ 0， F1方向與假 設(shè)方向相反，方向向左． 答案： 車對人的摩擦力為 F1＝ M－ mM＋ M＝ m時(shí)， F1為 0；當(dāng) M＞ m時(shí)，F(xiàn)1＝ M－ mM＋ mF，方向向右；當(dāng) M＜ m時(shí)， F1＝ m－ MM＋ mF，方向向左． 圖 5－ 4－ 1
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