20xx粵教版高中物理必修一45牛頓第二定律的應用word學案-資料下載頁
2024-12-09 01:53本頁面
【導讀】情況，根據__________，求出物體的________，再由物體的初始條件，根據________________. 情況，利用____________求出__________，再根據____________就可以確定物體。過運動學公式計算出剎車距離。若汽車的質量為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。束發(fā)出“點火”命令后，立刻用秒表計時。假設測得火箭底部經過發(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，應該是豎直方向上的合力產生的 .根據牛頓第二定律，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 端固定一質量為 m 的小球，已知 α角恒定。當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，豎直分力與重力平衡，水平分力產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，此題的正確答案為 AB 答案 ： AB 三．非選擇題 10． 質量為 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： 沿水平和豎直方向將力正交分解，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，這種動力學和運動學綜合類問題 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物塊質量 M=10kg， B 物塊質量為 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 ”五號飛船完成了預定的空間科學和技術實驗任務后返回艙開始從太空向地球表面按預定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調控減速下降，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，其坐標為（ 8， 0）， CD是曲線 AD 的漸進線，假如返回艙總質量為 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
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