人教版必修一46用牛頓定律解決問題(一)8-資料下載頁
2024-12-09 10:03本頁面
【導讀】確定物體的運動情況，也可以從物體的運動情況確定物體的受力情況。本課便涉及這兩類應。用牛頓運動定律解決的一般問題。運動狀態(tài)或求出物體的速度和位移。上，利用牛頓第二定律列方程求力。在牛頓第二定律公式和運動學公式（勻變速直線運動公式v=v0+at,x=v0t+21at2,v2－v02=2ax等）中，均包含有一個共同的物理量——加速度a。和力問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵。牛頓第二定律F=ma，實際上是揭示了力、加速度和質(zhì)量三個不同物理量之間的關系。以利用平行四邊形定則或正交分解法。⑤利用運動學公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量。牛頓運動定律是動力學的基礎，也是整個經(jīng)典物理理論的基礎。對象，去尋找未知量與已知量之間的關系的方法稱為整體法。整體法能減少和避開非待求量，的物理量將發(fā)生突變，此狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。在某次交通事故中，汽車的剎車線長度。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為，若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動
【正文】 時，常常運用隔離法分析求解。 本題第（ 2）小題也可采用整體法分析：圓環(huán)和箱子組成的系統(tǒng)受重力 (M+m)g和地面的支持力 FN的作用。因為圓環(huán)向下的加速度 a應由系統(tǒng)的合外力提供，故有 (M+m)g－ FN=ma， 解得 FN=(M+m)g－ ma。 由牛頓第三定律可得，箱子對地面的壓力 FN’ = FN=(M+m)g－ ma。 本題第（ 4）小題在求得環(huán)沿桿上滑做勻減速運動的加速度大小后，也可采用整體法分析，請自行解答。 例 6 一個行星探測器從所探測的行星表面豎直升空，探測器的質(zhì)量為 1500 kg，發(fā)動機推力恒定 .發(fā)射升空后 9 s末，發(fā)動機突然間發(fā)生故障而關閉。圖 4— 40是從探測器發(fā)射到落回地面全過程的速度圖象。已知該行星表面沒有大氣，不考慮探測器總質(zhì)量的變化，求： [來源 :] (1) 探測器在行星表面上升達到的最大高度 H； (2) 該行星表面附近的重力加速度 g； (3) 發(fā)動機正常工作時的推力 F。 提示 題給速度圖象中， B 點時刻是速度正負的轉折點，故 B 點時刻探測器升至最大高度； A 點時刻是加速度正負的轉折點，故 A 點時刻是發(fā)動機剛關閉的時刻。 [來源 :學 科 網(wǎng) ] 解析 (1) 0～ 25s 內(nèi)探測器一直處于上升階段，上升的最大高度在數(shù)值上等于△ OAB的面積，即 H=21 25 64 m=800 m。 (2) 9 s 末發(fā)動機關閉，此后探測器只受重力作用，故在這一階段的加速度即為該行星表面的重力加速度，由圖象得 g= tv?? =1664 m/s2=4 m/s2， (3) 由圖象知探測器加速上升階段探測器的加速度為 a=964 m/s2， [來源 :學科網(wǎng) ZXXK] 根據(jù)牛頓運動定律，得 F－ mg=ma， 所以發(fā)動機正常 工作時的推力 F=m(g+a)= 104 N。 點悟 本題是應用牛頓運動定律求解的圖象類問題，仍屬于已知運動求力的問題，只是將物體的運動情況由圖象反映出來。此類問題求解的關鍵是，要根據(jù)圖象的特點，挖掘圖象中的隱含條件，把圖象與物體的實際運動對應起來進行研究。 課本習題解讀 [ ] 1. 根據(jù)平行四邊形定則可得物體所受的合力 圖 4— 40 2350230c os2 0 ???? FF合N=50 3 N≈ ， 由牛頓第二定 律物體的加速度可得物體的加速度為 ?? mFa 合m/s2= m/s2。 由勻變速直線運動公式可得 3s末物體的速度 v=at= 3m/s≈ 130m/s， 3s末物體發(fā)生的位移 22 2121 ???? atxm≈ 195m。 2. 電車的加速度為 101500 ???? t vva m/s2=－ m/s2， 電車所受阻力為 F=ma= 103 (－ )N=－ 103 N， 負 號表示阻力方向與初速度方向相反。 3. 對人運用牛頓第二定律，有 mgsinθ － F=ma， 故人在氣囊上下滑的加速度 60 i n ??????mFmga ? m/s2= m/s2。 從 而，人滑至氣囊底端時的速度為 ???? axv m/s≈ m/s。 4. 卡車急剎車時的加速度大小為 ????? gmmgmFa ?? m/s2=7 m/s2， 根據(jù)運動學公式有 ???? axv m/s≈ m/s≈ ＞ 30 km/h， 所以該車超速。 [來源 :學?？啤＞W(wǎng) ]
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