20xx人教版高中物理必修1第4章第6節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題一(編輯修改稿)
2024-12-22 22:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 a 勻加速下滑 C ． 物塊將以 大于 a 的加速度勻加速下滑 D ． 物塊將以小于 a 的加速度勻加速下滑 圖 4 － 6 － 3 【解析】 設(shè)斜面的傾角為 θ ，根據(jù)牛頓第二定律，知物塊的加速度 a ＝mg s in θ － μ m g c o s θm＞ 0 ，即 μ ＜ t a n θ .對(duì)物塊施加豎直向下的壓力 F 后，物塊的加速度 a ′ ＝? mg ＋ F ? s in θ － μ ? mg ＋ F ? c o s θm＝ a ＋F s in θ － μF c o s θm，且 F s in θ － μF c o s θ ＞ 0 ，故 a ′ ＞ a ，物塊將以大于 a的加速度勻加速下滑 ． 故選項(xiàng) C 正確，選項(xiàng) A 、 B 、 D 錯(cuò)誤 ． 【答案】 C 2 ． 如圖 4 － 6 － 4 所示，水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為 m ＝ 10 kg 的物體，在與水平方向成 θ ＝ 37176。 角的斜向右上方的拉力 F ＝100 N 的作用下沿水平地面從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ＝ . 求： 5 s 末物體的速度大小和 5 s 內(nèi)物體的位移 ． ( s in 37176。 ＝ ， c os 37176。 ＝ ， g ＝ 10 m /s2) 圖 4 － 6 － 4 【解析】 以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，如圖所示， 由牛頓第二定律得 水平方向： F c os θ － Ff＝ ma ① 豎直方向： FN＋ F s in θ － mg ＝ 0 ② 又 Ff＝ μFN ③ 聯(lián)立 ①②③ 得： a ＝ 6 m /s2 5 s 末的速度大小為： v ＝ at ＝ 6 5 m /s ＝ 30 m /s 5 s 內(nèi)的位移為： x ＝12at2＝12 6 52 m ＝ 75 m . 【答案】 3 0 m /s 7 5 m 學(xué)生分組探究二 由運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況 ( 拓展延伸 ) 第 1 步 探究 —— 分層設(shè)問(wèn)，破解疑難 圖 4 － 6 － 5 李偉同學(xué)在觀看 2020 年 2 月 25 日 0 時(shí) 12 分我國(guó)發(fā)射第十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的電視直播時(shí)，當(dāng)聽(tīng)到現(xiàn)場(chǎng)指揮倒計(jì)時(shí)結(jié)束發(fā)出“ 點(diǎn)火 ” 命令后，立刻用秒表計(jì)時(shí)，測(cè)得火箭底部通過(guò)發(fā)射架的時(shí)間是 s ，他想算出火箭受到的推力，試分析還要知道哪些條件？不計(jì)空氣阻力，火箭質(zhì)量認(rèn)為不變 ． 【提示】 根據(jù)牛頓第二定律 F － mg ＝ ma ，若想求得推力F ，需知火箭的質(zhì)量和加速度，火箭的加速度可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 x ＝12at2求得，即需要知道發(fā)射架的高度 x 和 火箭通過(guò)發(fā)射架的時(shí)間 t，綜上所述除了時(shí)間 t已經(jīng)測(cè)得外，只要再知道火箭質(zhì)量 m和發(fā)射架的高度 x ，就可由公式 x ＝12at2和 F － mg ＝ ma 求出火箭受到的推力 ． 第 2 步 結(jié)論 —— 自我總結(jié)，素能培養(yǎng) 1 ． 基本思路 本類型問(wèn)題是解決第一類問(wèn)題的逆過(guò)程，一般是應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律求出物體所受的合外力，進(jìn)而可以求出物體所受的其他力 ． 2 ． 解題步驟 ( 1) 確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，并畫(huà)出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖 ． ( 2) 選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的加速度 ． ( 3) 根據(jù)牛頓第二定律列方程，求物體所受的合外力 ． ( 4) 根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力 ． 第 3 步 例證 —— 典例印證，思維深化 ( 2020 新課標(biāo)全國(guó)卷 Ⅰ ) 公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離 ． 當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰 ． 通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為 1 s ． 當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以 108 k m /h 的速度勻速
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