20xx滬科版高中物理必修一第5章習題課用牛頓運動定律解決幾類典型問題word學(xué)案-資料下載頁
2024-11-18 16:23本頁面
【導(dǎo)讀】[學(xué)習目標定位]..受力情況和運動情況的橋梁：加速度.變化，加速度變化；合力等于零，加速度等于零．所以分析物體在某一時刻的瞬時加速度，繩OB和彈簧的拉力各是多少？時，小球受到的作用力是彈力和重力，大小分別是G＝mg，F(xiàn)彈＝mgcosθ.小相等，方向相反，即F合＝mgtanθ，受重力和支持力，mg＝N，a1＝0，木塊2受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律a2＝N′＋MgM＝m＋MM. 水平方向：Fcos45°－Ncos45°＝ma，豎直方向：Fsin45°＋Nsin45°－mg＝0.此時細線與水平方向間的夾角α<45°.由牛頓第二定律得F′cosα＝ma′，F(xiàn)′sinα＝。mg，解得F′＝ma′2＋g2＝5mg.例3質(zhì)量為m＝2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ＝，現(xiàn)在對物體施加如圖4所示的力F，F(xiàn)＝10N，θ＝37°，經(jīng)t1＝10s后撤。解析當力F作用時，物體做勻加速直線運動，撤去F的瞬間物體的速度達到最大值，
【正文】 題組三 多過程問題 9．一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動， 4 s 內(nèi)通過 8 m 的距離，此后關(guān)閉發(fā)動機，汽車又運動了 2 s停止，已知汽車的質(zhì)量 m＝ 210 3 kg，汽車運動過程中所受阻力大小不變，求： (1)關(guān)閉發(fā)動機時汽車的速度大??； (2)汽車運動過程中所受到的阻力大??； (3)汽車牽引力的大?。? 答案 (1)4 m/s (2)410 3 N (3)610 3 N 解析 (1)汽車開始做勻加速直線運動 s0＝ v0＋ 02 t1 解得 v0＝ 2s0t1＝ 4 m/s (2)關(guān)閉發(fā)動機后汽車減速過程的加速度 a2＝ 0－ v0t2＝－ 2 m/s2 由牛頓第二定律有－ f＝ ma2 解得 f＝ 410 3 N (3)設(shè)開始加速 過程中汽車的加速度為 a1 s0＝ 12a1t 21 由牛頓第二定律有： F－ f＝ ma1 解得 F＝ f＋ ma1＝ 610 3 N 10．物體以 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為 θ ＝ 37176。 的斜坡，到最高點后再滑下，如圖 9所示．已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為 ，求： 圖 9 (1)物體沿斜面上滑的最大位移； (2)物體沿斜面下滑的時間． (已知 sin 37176。 ＝ ， cos 37176。 ＝ ) 答案 (1) m (2) s 解析 (1)上升時加速度大小設(shè)為 a1，由牛頓第二定律得： mgsin 37176。 ＋ μmg cos 37176。 ＝ ma1 解得 a1＝ m/s2 上滑最大位移為 s＝ v 202a1 代入數(shù)據(jù)得 s＝ m (2)下滑時加速度大小設(shè)為 a2，由牛頓第二定律得： mgsin 37176。 － μmg cos 37176。 ＝ ma2 解得 a2＝ m/s2 由 s＝ 12a2t2得下滑時間 t＝ 2sa2＝ 6 s≈ s 11．如圖 10所示，在海濱游樂場里有一場滑沙運動．某人坐在滑板上從斜坡的高處 A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端 B點后，沿水平的滑道再滑行一段距離到 C點停下來．如果人和滑板的總質(zhì)量 m＝ 60 kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為 μ ＝ ，斜坡的傾角 θ ＝ 37176。( 已知 sin 37176。 ＝ ， cos 37176。 ＝ )，斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個運動過程中空氣阻力忽略不計，人從斜坡滑上水平滑道時沒有速度損失，重力加速度 g取 10 m/s2. 圖 10 (1)人從斜坡上滑下的加速度為多大？ (2)若由于場地的限制，水平滑道的最大距離 BC 為 L＝ 20 m，則人從斜坡上滑下的距離 AB應(yīng)不超過多少？ 答案 (1)2 m/s2 (2)50 m 解析 (1)人在斜坡上受力如圖所示，建立直角坐標系，設(shè)人在斜坡上滑下的加速度為 a1，由牛頓第二定律得： mgsin θ － f1＝ ma1 N1－ mgcos θ ＝ 0 又 f1＝ μN 1 聯(lián)立解得 a1＝ g(sin θ － μ cos θ ) ＝ 10( － ) m/s2＝ 2 m/s2. (2)人在水平滑道上受力如圖所示，由牛頓第二定律得： f2＝ ma2， N2－ mg＝ 0 又 f2＝ μN 2 聯(lián)立解得 a2＝ μg ＝ 5 m/s2 設(shè)人從斜坡上滑下的距離為 LAB，對 AB 段和 BC段分別由勻變速直線運動公式得： v2－ 0＝ 2a1LAB,0－ v2＝－ 2a2L 聯(lián)立解得 LAB＝ 50 m. 12．如圖 11所示，質(zhì)量 m＝ 2 kg的物體靜止于水平地面的 A處， A、 B間距 L＝ 20 m．物體與地面間的動摩擦因數(shù) μ ＝ ，現(xiàn)用大小為 20 N，與水平方向成 53176。 的力斜向上拉 此物體，使物體從 A處由靜止開始運動并能到達 B處，求該力作用的最短時間 t(已知 sin 53176。＝ ， cos 53176。 ＝ ， g取 10 m/s2)． 圖 11 答案 2 s 解析 物體先以大小為 a1的加速度勻加速運動，撤去外力后，再以大小為 a2的加速度減速到 B，且到 B時速度恰好為零． 力 F作用時： Fcos 53176。 － μ (mg－ Fsin 53176。) ＝ ma1 t時刻： s1＝ 12a1t2 vt＝ a1t 撤去力 F后： μmg ＝ ma2 v 2t ＝ 2a2s2 由于 s1＋ s2＝ L 解得 t＝ 2 s
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