高中物理必修一：用牛頓定律解決問題一（學(xué)生版）

1、.用牛頓定律解決問題一_1.學(xué)會(huì)用牛頓定律解題的一般步驟2.掌握兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題思路一、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況假如物體的受力情況，可以根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律求出物體的運(yùn)動(dòng)情況其解題根本思路是：利用牛頓第二定律F合=ma求出物體的加速度a；再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式：_求出速度vt和位移x等。二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力假如物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度。再根據(jù)牛頓第二定律就可以求出物體所受到的力。無論哪類問題，正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵，加速度始終是聯(lián)絡(luò)運(yùn)動(dòng)和力的紐帶、橋梁?？僧嫹娇驁D如下：運(yùn)動(dòng)學(xué)

2、公式牛頓第二定律物體受力情況及其分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化加速度類型一：從受力確定運(yùn)動(dòng)情況例1.一個(gè)靜止在程度地面上的物體，質(zhì)量是2 kg，在6.4 N的程度拉力作用下沿程度方向向右運(yùn)動(dòng)物體與地面間的摩擦力是4.2 N，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)發(fā)生的位移解析：物體受力的圖示物體受到四個(gè)力的作用：重力G，方向豎直向下；地面對(duì)物體的支持力FN，豎直向上；拉力F1，程度向右；摩擦力F2，程度向左物體在豎直方向上沒有發(fā)生位移，沒有加速度，所以重力G和支持力FN大小相等、方向相反，彼此平衡，物體所受合力等于程度方向的拉力F1與摩擦力F2的合力取程度向右的方向?yàn)檎较?，那么合力：F=F1-F2=2.

3、2 N，方向程度向右2物體原來靜止，初速度為0，在恒定的合力作用下產(chǎn)生恒定的加速度，所以物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律可知，F(xiàn)1-F2=maa=a= m/s2=1.1 m/s2求出了加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出4 s末的速度和4 s內(nèi)發(fā)生的位移v=at=1.1×4 m/s=4.4m/sx=at2=×1.1×16 m=8.8m例2如下圖自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧開場(chǎng)到彈簧壓縮到最大程度的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是A加速度變大，速度變小B加速度變小，速度變大C加速度先變小后變大，速度先變大后變小D加速度先變小后變大，速度先變小后變

4、大解析：小球接觸彈簧后，受到豎直向下的重力和豎直向上的彈力，其中重力為恒力在接觸開場(chǎng)階段，彈簧形變較小，重力大于彈力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速度與速度方向一樣，因此小球做加速運(yùn)動(dòng)隨著彈簧形變量的增加，彈力不斷增大，向下的合力逐漸減小，小球加速度也逐漸減小當(dāng)彈力增大到與重力相等時(shí)，小球加速度等于0.由于小球具有向下的速度，仍向下運(yùn)動(dòng)小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)的過程，彈力大于重力，合外力方向變?yōu)樨Q直向上，小球加速度也向上且逐漸增大，與速度方向相反小球速度減小，一直到將彈簧壓縮到最大形變量，速度變?yōu)?.答案：C類型二：從運(yùn)動(dòng)情況確認(rèn)受力例3 一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m=50 kg，以v0=2m/s的初

5、速度沿山坡勻加速滑下，山坡傾角=30°，在t=5 s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60 m，求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力解析：滑雪人受到的力1分析人的受力情況，作出受力示意圖然后考慮以下幾個(gè)問題：滑雪的人共受到幾個(gè)力的作用？這幾個(gè)力各沿什么方向？它們之中哪個(gè)力是待求的，哪個(gè)力實(shí)際上是的？2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系得到下滑加速度，求出對(duì)應(yīng)的合力，再由合力求出人受的阻力3適中選取坐標(biāo)系坐標(biāo)系的選擇，原那么上是任意的，但是為理解決問題的方便，選擇時(shí)一般根據(jù)以下要求選取：1運(yùn)動(dòng)正好沿著坐標(biāo)軸的方向2盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上如有可能，待求的未知力盡量落在坐標(biāo)軸上，不去分解如圖，受力分析建立如圖坐標(biāo)系，

6、把重力G沿x軸和y軸的方向分解，得到求滑雪人受到的阻力Gx=mg·sinGy=mg·cos與山坡垂直方向，物體沒有發(fā)生位移，沒有加速度，所以Gy與支持力FN大小相等、方向相反，彼此平衡，物體所受的合力F等于Gx與阻力F阻的合力由于沿山坡向下的方向?yàn)檎较?，所以合力F=Gx-F阻，合力的方向沿山坡向下，使滑雪的人產(chǎn)生沿山坡向下的加速度滑雪人的加速度可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律求得：x=v0tat2a=a=4m/s2根據(jù)牛頓第二定律F=maGx-F阻=maF阻=Gx-maF阻=mg·sin-ma代入數(shù)值后，得F阻=67.5 N.答案：67.5 N例4一個(gè)物體的質(zhì)量m=0.4

7、kg，以初速度v0=30 m/s豎直向上拋出，經(jīng)過t=2.5 s物體上升到最高點(diǎn)物體上升過程中所受到的空氣阻力大小恒定，求物體上升過程中所受空氣阻力的大小是多少？解析：設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)過程中做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，以初速度方向?yàn)檎较蛞驗(yàn)関t=v0-at，vt=0所以a=12 m/s2對(duì)小球受力分析如圖，由牛頓第二定律fmg=maf=ma-g=0.4×12-9.8N=0.88 N.答案：0.88 N例5如下圖，光滑地面上，程度力F拉動(dòng)小車和木塊一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，小車的質(zhì)量為M，木塊的質(zhì)量為m.設(shè)加速度大小為a，木塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么在這個(gè)過程中大木塊受到的摩擦力大小是A

8、mgBmaCFDF-ma解析：這是一道根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求物體受力情況的典型習(xí)題題中涉及兩個(gè)物體，題干中的量又比較多，對(duì)此類題目，要注意選取好研究對(duì)象兩者無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間的摩擦力只能是靜摩擦力因此滑動(dòng)摩擦力公式f=mg就不再適用A選項(xiàng)錯(cuò)誤以木塊為研究對(duì)象，那么靜摩擦力產(chǎn)生其運(yùn)動(dòng)的加速度F合=f=ma，再由牛頓第三定律可知B選項(xiàng)正確以小車為研究對(duì)象，F(xiàn)-f=Ma，f=F-Ma，D選項(xiàng)也正確以整體為研究對(duì)象，那么a=，再代入f=ma可得f=.故C選項(xiàng)也正確答案：BCD根底演練1.2019秋東城區(qū)期末如下圖，物體在程度拉力F的作用下沿光滑程度地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為v時(shí)，讓拉力F逐漸減小，那

9、么物體的加速度和速度的變化情況是A加速度和速度都逐漸變小B加速度和速度都逐漸變大C加速度逐漸變小，速度逐漸變大D加速度逐漸變大，速度逐漸變小2.2019秋北京海淀期末如下圖，一匹馬拉著車在公路上加速前進(jìn)關(guān)于馬拉車的力與車?yán)R的力，以下說法正確的選項(xiàng)是A由于馬車加速前進(jìn)，馬拉車的力大于車?yán)R的力B只有馬車勻速前進(jìn)，馬拉車的力才等于車?yán)R的力C馬拉車的力與車?yán)R的力是一對(duì)平衡力，大小始終相等D馬拉車的力與車?yán)R的力是一對(duì)互相作用力，大小始終相等3.在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的根據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停頓轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡在某次交通事故中，汽車的剎車線長(zhǎng)度是14

10、m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，那么汽車剎車前的速度為g取10 m/s2 A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s4.雨滴從空中由靜止落下，假設(shè)雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，以下圖象可能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是 Aa圖 Bb圖 Cc圖 Dd圖5疊放在一起的A、B兩物體在白胖的程度拉力F的作用下，沿程度面以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)白胖突然將作用在B上的力F改為作用在A上，并保持大小和方向不變，如下圖，那么關(guān)于A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為 A一起勻速運(yùn)動(dòng)B一起加速運(yùn)動(dòng)CA加速，B減速DA加速，B勻速6黑柱到“超級(jí)市場(chǎng)參加義務(wù)勞動(dòng)，他將運(yùn)送貨物所用

11、的平板車固定在程度地面上，再用4.0×102 N的程度力推動(dòng)一箱1.0× 102 kg的貨物時(shí)，該貨物剛好能在平板車上開場(chǎng)滑動(dòng)；假設(shè)黑柱推動(dòng)平板車由靜止開場(chǎng)加速前進(jìn)，要使此箱貨物不從車上滑落，那么他推車時(shí)車的加速度的取值可以為 A3.2 m/s2 B5.5 m/s2 C6.0 m/s2 D2.8 m/s27勻速上升的升降機(jī)頂部懸有一輕質(zhì)彈簧，彈簧下面掛有一個(gè)小球假設(shè)升降機(jī)突然停頓，在地面上的觀察者紫珠看來，小球在繼續(xù)上升的過程中A速度逐漸減小B速度先增大后減小C加速度逐漸增大 D加速度逐漸減小8如下圖，AC、BC為位于豎直平面內(nèi)的兩根光滑細(xì)桿，A、B、C 三點(diǎn)恰好位于同一圓

12、周上，C為該圓周的最低點(diǎn)，a、b為套在細(xì)桿上的兩個(gè)小環(huán)兩小環(huán)同時(shí)分別從A、B點(diǎn)由靜止下滑，那么 Aa環(huán)先到達(dá)C點(diǎn)Bb環(huán)先到達(dá)C點(diǎn)Ca、b環(huán)同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)D由于兩桿的傾角未知，無法判斷兩環(huán)到達(dá)C點(diǎn)的先后穩(wěn)固進(jìn)步12019秋天津期末如下圖，在光滑程度面上，輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直墻壁上一物塊在程度恒力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，接觸彈簧后，壓縮彈簧，直至速度為零整個(gè)過程中，物體一直受到力F作用，彈簧一直在彈性限度內(nèi)在物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是A物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動(dòng)B物塊接觸彈簧后先加速后減速C當(dāng)彈簧形變量最大時(shí)，物塊的加速度等于零D當(dāng)物塊的速度最大時(shí)，它所受的合力為零2如

13、下圖為某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合力大小一樣，作用時(shí)間一樣，且一直作用下去，設(shè)小球從靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由此可斷定A小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停頓B小球向前運(yùn)動(dòng)再返回不會(huì)停頓C小球始終向前運(yùn)動(dòng)D小球向前運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停頓3質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)，受程度恒力作用，由靜止開場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在第t秒內(nèi)的位移為x，那么F的大小為ABCD4在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的根據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停頓轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長(zhǎng)度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，那么汽車剎車前的速度為A7m/s B14m/s

14、C10m/s D20m/s5青州市2019學(xué)年高一上學(xué)期期末在第11屆全運(yùn)會(huì)蹦床比賽中，三水籍運(yùn)發(fā)動(dòng)鐘杏平以39分的高分摘得女子蹦床金牌。假設(shè)表演時(shí)運(yùn)發(fā)動(dòng)僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，通過傳感器將彈簧床面與運(yùn)發(fā)動(dòng)間的彈力隨時(shí)間的變化規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪制出如下圖的曲線，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，根據(jù)圖象給出的信息可知，運(yùn)發(fā)動(dòng)的質(zhì)量和運(yùn)發(fā)動(dòng)分開彈簧床上升的最大高度分別為A60kg B50kgC1.6m D3.2m6如下圖，一固定不動(dòng)的光滑斜面，傾角為，高為h。一質(zhì)量為m的物體從斜面的頂端由靜止開場(chǎng)滑下，求物體從頂端滑到底端所用的時(shí)間及滑到底端時(shí)速度的大小7起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)展的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，藍(lán)仔身高1.72

15、m，體重60 kg，站立時(shí)舉手到達(dá)2.14m他彎曲兩腿，再用力蹬地，經(jīng)0.4s豎直跳起，設(shè)他蹬地的力大小恒為1050 N，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求藍(lán)仔起跳摸高的最大高度是多少1一個(gè)物體在程度恒力F的作用下，由靜止開場(chǎng)在一個(gè)粗糙的程度面上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，速度變?yōu)関，假如要使物體的速度變?yōu)?v，以下方法正確的選項(xiàng)是 A將程度恒力增加到2F，其他條件不變B將物體質(zhì)量減小一半，其他條件不變C物體質(zhì)量不變，程度恒力和作用時(shí)間都增為原來的兩倍D將時(shí)間增加到原來的2倍，其他條件不變2A、B兩物體以一樣的初速度滑到同一粗糙程度面上，假設(shè)兩物體的質(zhì)量mA>mB，兩物體與粗糙程度面間的動(dòng)摩擦因

16、數(shù)一樣，那么兩物體能滑行的最大間隔 xA與xB相比為 AxA=xB BxA>xBCxA<xB D不能確定3如下圖，小車上固定著三角硬桿，桿的端點(diǎn)處固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球當(dāng)小車有程度向右的加速度且從零開場(chǎng)逐漸增大的過程中，桿對(duì)小球的作用力的變化用F1至F4變化表示可能是以下圖中的OO沿桿方向 4質(zhì)量為1kg的物體靜止在程度地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.作用在物體上的程度拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如下圖那么物體在前12s內(nèi)的位移為_g=10m/s25一個(gè)滑雪人從靜止開場(chǎng)沿山坡滑下如以下圖所示，山坡的傾角=30°，滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04，求5s內(nèi)滑下來的路程

17、和5s末的速度大小6一架客機(jī)在垂直氣流作用下失去控制，在10 s內(nèi)高度下降了1700 m，但最終得到了控制，如下圖未釀成事故假設(shè)在豎直方向?qū)w機(jī)的運(yùn)動(dòng)看作初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)時(shí)飛機(jī)的加速度為多大？一個(gè)質(zhì)量為60 kg的人坐在坐椅上，平安帶對(duì)它的拉力為多大？72019年溫哥華冬奧會(huì)短道速滑女子1000米決賽中，王濛以1分29秒奪得金牌，成為中國(guó)首位單屆冬奧會(huì)獲得三枚金牌的選手，這也是她個(gè)人的第四枚冬奧會(huì)金牌中國(guó)隊(duì)也包攬了本屆冬奧會(huì)的短道速滑女子工程全部四枚金牌假設(shè)滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)的總質(zhì)量為55 kg，滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)左右腳交替蹬冰滑行如以下圖所示，左右腳向后蹬冰的力都是110 N，每次蹬冰時(shí)間1

18、 s，左右腳交替時(shí)，中間有0.5 s的時(shí)間不蹬冰，忽略運(yùn)發(fā)動(dòng)滑行中受的阻力，設(shè)運(yùn)發(fā)動(dòng)由靜止開場(chǎng)滑行，求15 s末運(yùn)發(fā)動(dòng)的速度8.不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過質(zhì)量不計(jì)的滑輪，繩的一端系一質(zhì)量M=15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m=10kg的猴子從繩的另一端沿繩上爬，如右圖所示，不計(jì)滑輪摩擦，在重物不分開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為g取10m/s2A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s29如下圖，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個(gè)小滑環(huán)圖中未畫出，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放初速為0，用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時(shí)間，那么

19、At1<t2<t3 Bt1>t2>t3Ct3>t1>t2 Dt1=t2=t310在程度地面上有質(zhì)量為4kg的物體，物體在程度拉力F作用下由靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，10s后拉力減為F/3，該物體的速度圖象如以下圖所示，那么程度拉力F=_N，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_._1、一個(gè)物體質(zhì)量為2kg，在幾個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)把一個(gè)大小為10N的力撤去，其他力保持不變，那么該物體將   A沿該力的方向開場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是5m/s2；B沿該力的相反方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是5m/s2；C沿該力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；D由于慣性，物體仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)不變2、在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的根據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停頓轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡在某次交通事故中，汽車的剎車線長(zhǎng)度是14 m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，那么汽車剎車前的速度為g取10m/s2 A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s3、豎直向上拋出一個(gè)物體，設(shè)物體所受空氣阻力大小與物體的