高中物理第四章第五節(jié)牛頓第二定律的應用課件粵教版必修1(編輯修改稿)
2024-12-23 18:57 本頁面
【文章內容簡介】 、 2 0 0 8 等中英文字樣 ， 這其中的關鍵技術就是焰火的空間定向、定位與藝術造型技術 . 假設有一質量 5 kg 的焰火彈 ，要豎直發(fā)射到距炮筒出口 150 m 的最高點時恰好點火 ， 焰火彈在上升過程中受到的空氣阻力恒為自身重力的 0 .2 0 倍 .（ g 取 10 m / s2）請問： （ 1 ）設計師設計的焰火彈離開炮筒時的速度為多大？ （ 2 ）從離開炮筒口到最高點點火 ， 其控制時間應設定為多長？ 解析： （ 1 ）焰火彈上升過程的受力如圖 ， 據牛頓第二定律有 mg＋ km g ＝ ma ， 解得 a ＝ 1 2 m / s2. 由 v20＝ 2 as ， 解得設計師設計的焰火彈離開炮筒時的速度為 v0＝60 m / s . （ 2 ）點火控制時間應設定為 t＝v0a＝ 5 s. 答案： （ 1 ） 60 m / s （ 2 ） 5 s 名師點睛： （ 1 ）應用牛頓第二定律解決第一類問題的基本步驟是：① 明確研究對象； ② 對物體作出正確的受力分析和運動過程分析； ③根據牛頓第二定律列方程并求出加速度； ④ 根據運動學知識求解運動的量 . （ 2 ）解決力與運動的兩類問題的關鍵是對物體作出正確的受力分析和運動過程分析 ， 并畫出受力圖及運動草圖；而加速度則是聯系力與運動的橋梁 . ? 變式訓練 1. （ 2 0 1 4 陜西高一） 如圖所示 ， 質量為 2 kg 的物體放在水平地板上 ， 在 F1＝ 4 N 的水平拉力作用下 ， 沿地板恰好能勻速運動 .若改用F2＝ 10 N 的力沿水平方向拉此物體使它由靜止開始運動 ， 求： （ 1 ）此物體的加速度； （ 2 ） F2作用 4 s 時物體運動的速度大小 . 解析： （ 1 ）用 F 1 作用時 ， F 1 ＝ f＝ 4 N ， 當用 F 2 作用時 ， F 2 － f＝ma ， 所以 a ＝F 2 － fm＝ 3 m / s2. （ 2 ） F 2 作用 4 s 時 v ＝ at ＝ 1 2 m / s . 答案： （ 1 ） 3 m / s2 （ 2 ） 12 m / s 2. 已知物體的運動情況 ， 確定物體的受力情況 . 例 2 如圖所示 ， 質量 m ＝ 2 kg 的物體靜止于水平地面的 A 處 ，A 、 B 間距 L ＝ 20 m ， 用大小為 30 N ， 沿水平方向的外力 F 拉此物體 ，經 t0＝ 2 s 拉至 B 處 .（取 g ＝ 10 m / s2）求： （ 1 ）物體與地面間的動摩擦因數 . （ 2 ）若物體到達 B 點時撤去 F ， 則物體還能滑行多遠？ 解析： （ 1 ）沿水平方 向施加外力后 ，物體做勻加速直線運動 . 根據運動學公式有 L ＝12at20 代入數據解得： a ＝ 10 m / s2， 由牛頓第二定律知： F － f＝ ma ， 解得： f＝ 1 0 N ， 所以 μ ＝fmg＝102 10＝ 0 . 5 . （ 2 ）撤去 F 后 ， 物體水平方向僅受滑動摩擦力 ， a ′ ＝fm＝－ 5 m / s2. 由運動學公式 v2t－ v20＝ 2 as 得 B 處速度 v ＝ at0＝ 10 2 m / s ＝ 2 0 m / s ； s ＝v22 a ′＝2022 5 m ＝ 4 0 m. 答案： （ 1 ） 0 . 5 （ 2 ） 40 m ? 變式訓練 2. （ 2 0 1 4 陜西高一） 如圖甲所示為一風力實驗示意圖 .開始時 ， 質量為 m ＝ 1 kg 的小球穿在固定的足夠長的水平細桿上 ， 并靜止于 O 點 .現用沿桿向右的恒定風力 F 作用于小球上 ， 經時間 t1＝ 0 . 4 s 后 撤去風力 .小球沿細桿運動的 v t 圖象如圖乙所示（ g 取 1 0 m / s2） .試求： （ 1 ）小球沿細桿滑行的距離； （ 2 ）小球與細桿之間的動摩擦因數； （ 3 ）風力 F 的大小 . 解析： （ 1 ）由小球沿桿滑行的 v t 圖象可得其滑行的距離 s ＝121 .2 2 m ＝ 1 . 2 m . （ 2 ）小球在 0 .4 s 至 1
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