20xx粵教版高中物理必修一45牛頓第二定律的應(yīng)用word學(xué)案-資料下載頁
2024-12-09 01:53本頁面
【導(dǎo)讀】情況，根據(jù)__________，求出物體的________，再由物體的初始條件，根據(jù)________________. 情況，利用____________求出__________，再根據(jù)____________就可以確定物體。過運動學(xué)公式計算出剎車距離。若汽車的質(zhì)量為m，初速度為v，分析物體受力情況?下的、與水平方向成37°角的推力F=10N的作用，使木塊從靜止開始運動，4s后撤去推力，若木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為。撤去推力F到停止運動過程中木塊的加速度為多大？一位同學(xué)通過電視觀看火箭發(fā)射時的情景。他聽到現(xiàn)場總指揮倒計時結(jié)。束發(fā)出“點火”命令后，立刻用秒表計時。假設(shè)測得火箭底部經(jīng)過發(fā)射架頂端。________________可以推算出推力的大小。由F＝ma求合力?
【正文】 ，因為軌道的摩擦不計，物體的加速度 a=gtanθ。設(shè)斜面的高度為 h， 則斜面的長度 ?sinhs? ，物體到達底端所用的時間?2sin22 g hast ??。 答案 ： CD 7． 如圖 4519所示，質(zhì)量為 m的人站在自動扶梯上，人鞋與梯的動摩擦因素為 181。，扶梯傾角為 θ，若人隨扶梯一起以加速度 a 向上運動，梯對人的支持力 N和摩擦力 f 分別為（ ） A． N=masinθ B． N=m(g+asinθ) C． f=μmg D． f=macosθ 7解析 ： 在扶梯向上做勻減速運動，其加速度是斜向下的，加速度 a在水平方向的分量為 ax=acosθ，在水平方向受摩擦力作用；加速度在豎直方向上的分量為ay=asinθ，應(yīng)該是豎直方向上的合力產(chǎn)生的 .根據(jù)牛頓第二定律，有 水平方向 ： f=max=macosθ ，方向水平向 右 豎直方向： mg+N=may=masinθ 所以 N=mg+masinθ=m（ g+asinθ），方向豎直向 上 . 答案 ： BD 8． 如圖 4520 所示，小車上固定一彎折硬桿 ABC， C 端固定一質(zhì)量為 m 的小球，已知 α角恒定。當(dāng)小車水平向左做勻加速直線運動時， BC 桿對小球的作用力的方向 （ ） A． 可能沿桿向上 B． 可能豎直向上 C． 可能水平向左 D． 介于水平向左和豎直向上之間 8 解析： 小車水平向左做勻加速直線運動時，小球的合力沿水平方向向左。 BC 桿對小球的作用力有兩個 任務(wù)，豎直分力與重力平衡，水平分力產(chǎn)生水平方向的加速度，桿對小球的作用力是這兩個分力的合力，方向介于水平向左和豎直向上之間，可能沿桿向上，但并非一a 圖 4519 圖 4518 圖 4520 圖 4517 F 定沿桿方向，這是輕桿與輕繩的不同之處。 答案： AD 9． 如圖 4521 所示，置于水平地面上相同材料質(zhì)量分別為 m 和 M 的兩物體用細繩連接，在 M 上施加水平恒力 F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，正確的說法是 （ ） A． 地面光滑時，繩子拉力大小等于MmmF?； B． 地面不光滑時，繩子拉力大小為MmmF?； C． 地面不光滑時，繩子拉力大于 MmmF? ； D． 地面不光滑時，繩子拉力小于 MmmF? 。 解析：把 M、 m 看作整體，分析受力情況 (水平方向 )：拉力 F，摩擦力 f1和 f2，如 答 圖4510 所示，根據(jù)牛頓第二定律，用整體法求出共同加速度： mM ffFa ???? 21 再隔離 m，根據(jù)牛頓第二定律有： mafT ??1 所以繩子拉力為： ? ?mMmfMfmFfffFmM mfmaT???????????211211 將 mgf ??1， Mgf ??2代入上式可得：FmMmT ?? 可見 T 與 μ無關(guān)，此題的正確答案為 AB 答案 ： AB 三．非選擇題 10． 質(zhì)量為 12kg 的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑動摩擦因數(shù)為 ，現(xiàn)用傾角為 37?的 60N 力拉箱子，如圖 4522 所示， 3s末撤去拉力，則撤去拉力時箱子的速度為多少？箱子繼續(xù)運動多少時間而靜止？ 解析：選擇木箱為研究對象，受力分析如 答 圖 4511： 沿水平和豎直方向?qū)⒘φ环纸?，并利用牛頓運動定律得方 程 ： 水平方向： Fcos37??N=ma 豎直方向： Fsin37?+N=mg 解得： a=， v=at=當(dāng)撤去拉力 F 后，物體的受力變?yōu)槿?答 圖 4512， 則由牛頓第二定律得： ?N=?mg=ma`， a`=?g =3m/s2 t=v/a`= 點評：本例考察了支持力和摩擦力的的被動力特征，當(dāng)主動力 Ff2 答 圖 4510 m M F 圖 4522 F N f mg 答圖 4511 M f mg 答圖 4512 N 圖 4521 m F F f1 變化時，支持力 N 摩擦力 f 都隨之變。同時本例還針對已知物體受力情況進而研究其運動情況，這種動力學(xué)和運動學(xué)綜合類問題 進行研究。 11． 如圖 4523所示， B 物塊放在 A物塊上面一起以加速度 a=2m/s2沿斜面向上滑動．已知 A物塊質(zhì)量 M=10kg， B 物塊質(zhì)量為 m=5kg，斜面傾角 θ=37176。．問 (1)B 物體所受的摩擦力多大？ (2)B 物塊對 A物塊的壓力多大？ 解析：以 B 為研究對象，其受力情況如圖所示，則根據(jù)牛頓第二定律： fB=max ① N39。Bmg=may ② ax=acosθ ③ ay=asinθ ④ 由 ③ 、 ④ 式得 ax=2cos37176。=2=(m／ s2) ay=2sin37176。=2=(m／ s2) 將 ax、 ay值代入 ① 、 ② 式得 fB=5=8(N)， NB=N39。B=510+5=56(N) 12． “神舟 ”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為 k，所受空氣浮力恒定不變，且認(rèn)為豎直降落。從某時刻開始 計時，返回艙的運動 v－ t 圖象如圖 4524 中的 AD 曲線所示，圖中 AB是曲線在 A點的切線，切線交于橫軸一點 B，其坐標(biāo)為（ 8， 0）， CD是曲線 AD 的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為 M=400kg， g =10m/s2，求 ： （ 1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？ （ 2）在初始時刻 v=160m/s，此時它的加速度是多大？ （ 3）推證空氣阻力系數(shù) k 的表達式并計算其值。 解析：（ 1）從 v—t 圖象可知：物體的速度是減小的，所以做的是減速直線運動，而且從 AD 曲線各點切線的斜率越來越小直到最后為零可知：其加速度大小是越來越小。所以 返回艙在這一階段做的是加速度越來越小的減速運動。 （ 2）因為 AB 是曲線 AD 在 A點的切線，所以其斜率大小就是 A點在這一時刻加速度的大小，即 a=160/8=20m/s2 （ 3）設(shè)返回艙下降過程中所受的空氣浮力恒為 f0，最后勻速時的速度為 vm，返回艙在t=0 時，由牛頓第二定律可知， kv2+f0－ mg=ma 返回艙下降到速度達到 4m/s時開始做勻速直線運動，所以由平衡條件可知， kvm2+f0=mg 聯(lián)立求解 ： k=ma/(v2－ vm2)=(40020)/(1602－ 4 2)= 答案：（ 1） 做加速度越來越小的減 速運動。 (2)20m/s2 (3) A B θ 圖 4523 160 A 4 8 O B C D t/s 圖 4524 a v
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1