20xx教科版高中物理必修一35牛頓運動定律的應用第1課時每課一練(參考版)
2024-12-02 18:25本頁面
【正文】 ＝ )求： 圖 3513 (1)人從斜坡頂端 A滑至底端 C所用的時間； (2)人在離 C點多遠處停下？ 解析 (1)人在斜坡上下滑時，受力如圖所示 設人沿斜坡下滑的加速度為 a，沿斜坡方向，由牛頓第二定律得 mgsinθ － Ff＝ ＝ μF N 垂直于斜坡方向有 FN－ mgcos θ ＝ 0 由勻變速運動規(guī)律得 L＝ 12at2 聯(lián)立以上各式得 a＝ gsinθ － μg cosθ ＝ 4 m/s2 t＝ 2 s. (2)人 在水平面上滑行時，水平方向只受到地面的摩擦力作用．設在水平面上人減速運動的加速度為 a′，由牛頓第二定律得 μmg ＝ ma′ 設人到達 C處的速度為 v，則由勻變速運動規(guī)律得 下滑過程： v2＝ 2aL 水平面上： 0－ v2＝－ 2a′ x 聯(lián)立以上各式解得 x＝ m. 答案 (1)2 s (2) m 14．在寒冷的冬天，路面很容易結冰，在冰雪路面上汽車一定要低速行駛．在冰雪覆蓋的路面上，車輛遇緊急情況剎車時，車輪會抱死而“打滑”．如圖 3514所示，假設某汽車以 10 m/s的速度行駛至一斜坡的頂端 A時，突然發(fā)現(xiàn)坡 底前方有一行人正以 2 m/s的速度同向勻速行駛，司機立即剎車，但因冰雪路面太滑，汽車仍沿斜坡滑下．已知斜坡高 AB＝ 3 m，長 AC＝ 5 m，司機剎車時行人距坡底 C 點距離 CE＝ 6 m，從廠家的技術手冊中查得該車輪胎與冰雪路面的動摩擦因數(shù)約為 . 圖 3514 (1)求汽車沿斜坡滑下的加速度大??； (2)試分析此種情況下，行人是否有危險． 解析 (1)汽車在斜坡上滑下時受到重力、支持力和摩擦力作用，由牛頓第二定律有 ： mgsin θ － μmg cos θ ＝ ma1 因為： sin θ ＝ 35， cos θ ＝ 45 解得： a1＝ 2 m/s2. (2)汽車在水平冰雪路面上的加速度 μmg ＝ ma2 汽車到達坡底 C時的速度滿足 v2C－ v2A＝ 2a1xAC 解得 vC＝ 120 m/s 經(jīng)歷時間 t1＝ vC－ vAa1＝ s 汽車在水平路面上減速至 v＝ v 人 ＝ 2 m/s時滑動的位移 x1＝ v2C－ v2A2a2 ＝ m 經(jīng)歷的時間 t2＝ vC－ vAa2＝ s 人發(fā)生的位移 x2＝ v 人 (t1＋ t2)＝ m 因 x1－ x2＝ 7 m＞ 6 m，故行人有危險，應抓緊避讓． 答案 (1)2 m/s2 (2)行人有危險，應抓緊避讓 。 的斜坡， CD段是與斜坡平滑連接的水平面．人從 A點
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