物理：46用牛頓運(yùn)動定律解決問題一教案新人教版必修(參考版)
2025-06-10 20:31本頁面
【正文】 探測器升空后發(fā)動機(jī)因故障突然關(guān)閉，圖6是探測器從升空到落回星球表面的速度隨時間變化的圖線，則由圖象可判斷該探測器在星球表面達(dá)到的最大高度Hm為多少m？發(fā)動機(jī)的推動力F為多少N？參考答案：1．D 2．D 3．D 4．N=（F+2μmg） 5．以人為研究對象，受重力和體重計的支持力F的作用，由牛頓第三定律知，人受到支持力跟人對體重計的壓力大小相等，所以體重計的讀數(shù)即為支持力的大小.（1）勻速上升時，a=0，所以Fmg=0即F=mg=600 N（2）加速上升時，a向上，取向上為正方向，則根據(jù)牛頓第二定律：Fmg=ma所以F=mg+ma=m（g+a）=840 N（3）加速下降時，a向下，取向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律：mgF=ma所以F=mgma=m（ga）=300 N（4）以a=g加速下降時，取向下為正，根據(jù)牛頓第二定律：mgF=mg故F=0，即完全失重（5）以a=12 m/s2 加速下降，以向下為正，根據(jù)牛頓第二定律：F=mgmaF=mgma=m（ga）=120 N負(fù)號表示人已離開體重計，故此時體重計示數(shù)為0.6．H= s 7．解析：在０～2s這段時間內(nèi)臺秤示數(shù)為3000Ｎ，即超重1000N，這時向上的加速度；在2～5s這段時間內(nèi)臺秤的示數(shù)為2000 N，等于物體的重力，說明物體做勻速運(yùn)動；在5～7s這段時間內(nèi)，臺秤的示數(shù)為F3＝1000 N，比物重小1000N，即失重，這時物體做勻減速上升運(yùn)動，向下的加速度。運(yùn)動過程中臺秤的示數(shù)F與時間t的關(guān)系如圖所示，求升降機(jī)在7s鐘內(nèi)上升的高度（取g＝10 m/s2）8．空間探測器從某一星球表面豎直升空。求B上升的最大高度H。開始時將B按在地面上不動，然后放手，讓A沿斜面下滑而B上升。在已知水平推力F的作用下，A、B做勻加速直線運(yùn)動，A對B的作用力為____________。當(dāng)框架對地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為 B. g D. g2．如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30176。故只有選項C正確。物體處于失重狀態(tài)時，對懸掛物沒有拉力，因此彈簧秤不能測出物體的重力。用天平測量物體質(zhì)量時，利用的是物體和砝碼對盤的壓力產(chǎn)生的力矩，壓力為0時，力矩也為零，因此在太空實驗艙內(nèi)不能完成。故只有選項B、D正確。3．應(yīng)用例析【例10】質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)里，如果升降機(jī)運(yùn)動時加速度的絕對值為a，升降機(jī)底板對人的支持力F=mg+ma，則可能的情況是，以加速度a制動，以加速度a制動解析：升降機(jī)對人的支持力F=mg+ma大于人所受的重力mg，故升降機(jī)處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度。（2）發(fā)生超重和失重現(xiàn)象，只決定于物體在豎直方向上的加速度。點(diǎn)評：（1）在地球表面附近，無論物體處于什么狀態(tài)，其本身的重力G＝mg始終不變。產(chǎn)生失重現(xiàn)象的條件是物體具有 向下 的加速度，與物體速度的大小和方向無關(guān).產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度a（向下加速運(yùn)動或向上做減速運(yùn)動）時，支持物對物體的支持力（或懸掛物對物體的拉力）為F。與物體速度的大小和方向無關(guān)。錯解分析：對物理過程缺乏清醒認(rèn)識，無法用極限分析法挖掘題目隱含的臨界狀態(tài)及條件，使問題難以切入.解題方法與技巧：當(dāng)加速度a較小時，小球與斜面體一起運(yùn)動，此時小球受重力、繩拉力和斜面的支持力作用，繩平行于斜面，當(dāng)加速度a足夠大時，小球?qū)ⅰ帮w離”斜面，此時小球受重力和繩的拉力作用，繩與水平方向的夾角未知，題目中要求a=10 m/s2時繩的拉力及斜面的支持力，必須先求出小球離開斜面的臨界加速度a0.（此時，小球所受斜面支持力恰好為零）由mgcotθ=ma0所以a0=gcotθ= m/s
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