【精選】粵教版高中物理必修一5牛頓第二定律的應(yīng)用學(xué)案-物理知識點總結(jié)

1、高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)第四章力與運動第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用課前自主預(yù)習(xí)1 .牛頓第二定律給出了加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系： .因此，我們在已知受力的情況下可以結(jié)合 ,解決有關(guān)物體運動狀態(tài)變化的問題；我們也可以在已知物體運動 狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，運用運動學(xué)公式求出物體的 ,再結(jié)合牛頓第二定律確定物體的受 力情況.2 .兩類基本問題（1）已知物體的受力情況，確定物體的運動情況.求解此類題的思路是：已知物體的受力情況,根據(jù) ,求出物體的 ,再由物體的初始條件，根據(jù) 求出 未知量 （速度、位移、時間等），從而確定物體的運動情況.（2）已知物體的運動情況，

2、確定物體的受力情況.求解此類題的思路是：根據(jù)物體的運動情況，利用 求出,再根據(jù) 就可以確定物體 ,從而求得未知的力，或與力相關(guān)的某些量，如動摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)等.3 .（單選）用30 N的水平外力F,拉一個靜止放在光滑水平面上的質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3s后消失，則第5s末物體的速度和加速度分別是（）2A. v = 4.5 m/s , a= 1.5 m/s2B. v= 7.5 m/s , a= 1.5 m/sC. v= 4.5 m/s , a = 0D. v= 7.5 m/s , a = 04.（雙選）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細(xì)繩與車頂相連.小球某時刻正處于如圖

3、7所示狀態(tài).設(shè)斜面對小球的支持力為力情況，下列說法中正確的是（）Fn,細(xì)繩對小球的拉力為Ft,關(guān)于此時刻小球的受A.若小車向左運動, B.若小車向左運動, C.若小車向右運動, D.若小車向右運動Fn可能為零Ft可能為零Fn不可能為零,Ft不可能為零圖 4-5-2課前自主預(yù)習(xí)F1. a = m 運動學(xué)公式 加速度2. （ 1）牛頓第二定律加速度運動學(xué)規(guī)律（2）運動學(xué)公式加速度 牛頓第二定律所受的力3. C4. AB課堂互動探究知識點1 從受力情況確定運動情況 新知探究在高速公路上行車，如果車輛發(fā)生故障，要停車檢修，應(yīng)在離 車150m遠(yuǎn)的地方豎一警示牌.這是因為汽車在高速公路上高速行 駛，司機(jī)發(fā)

4、現(xiàn)情況到采取剎車，須要有一定的反應(yīng)時間，對應(yīng)有一 段反應(yīng)距離；汽車在剎車過程中受阻力f做勻減速直線運動，則可通過 計算出其剎車的加速度 a,再通過運動學(xué)公式計算出剎車距離。若汽車的質(zhì)量為m,初速度為v,則剎車距離的表達(dá)式為 . O高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)2答案：牛頓第二定律，s =2a重點歸納已知一物體的受力情況，由牛頓第二定律F = ma可知物體的加速度 a=,據(jù)此結(jié)合運動學(xué)m的規(guī)律就可以確定物體的運動情況.(1)基本處理思路：先分析物體的受力情況，求出合力，根據(jù)牛頓第二定律F = ma求出加

5、速度，再利用運動學(xué)的相關(guān)公式求出所需求的運動學(xué)物理量.對物體進(jìn)行正確的受力分析是解決問題的關(guān)鍵，加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁.F.分析物體受力情況 ?求物體的合力?由a = m求加速度？ |結(jié)合運動學(xué)公式 ?求運動學(xué)量受力分析的依據(jù)a.力的產(chǎn)生條件是否存在，是受力分析的重要依據(jù)之一.b.力的作用效果與物體的運動狀態(tài)之間有相互制約的關(guān)系，結(jié)合物體的運動狀態(tài)分析受力情 況是不可忽視的.c.由牛頓第三定律(力的相互性)出發(fā)，分析物體的受力情況，可以化難為易.受力分析的基本方法a.明確研究對象，即對誰進(jìn)行受力分析.b.把要研究的物體從周圍物體中隔離出來.c.按順序分析受力情況，畫出力的示意圖，其順序為：

6、重力、彈力、摩擦力、其他力.(2)基本步驟確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力圖.根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力(包括大小和方向).根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度.結(jié)合給定的物體運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需運動參量.2kg,受到一個斜向下的、4s后撤去推力，若木塊與水G 一 答圖4-5-1例1如圖4-5-3所示，一個放置在水平臺面上的木塊，其質(zhì)量為 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， 平面間的動摩擦因數(shù)為 0.1。(g取10m/s2)(1)撤去推力F時木塊的速度為多大？(2)撤去推力F到

7、停止運動過程中木塊的加速度為多大？(3)木塊在水平面上運動的總位移為多少？解析：(1)撤去力F之前，對木塊受力分析如圖所示。由牛頓第二定律得，水平方向：Fcos37° f = ma 1豎直方向：FN=mg+Fsin370又有f=心Fn2解彳導(dǎo)a1=2.7m/s4s 末的速度為 v=a4=2.7 X4=10.8m/s(2)撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律ii mg=maa2=a g=1m/s21 2(3)撤去F時，物塊刖進(jìn)的位移g =-at = 21.6m22撤去f后，物塊前進(jìn)的位移 s2 =-= 58.32m2a2所以，物塊運動的總位移為s=s+s2=79.92m高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)

8、學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)觸類旁通1. 一個滑雪人從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角 0 =30。，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)20.04 ,求10s內(nèi)滑下來的路程和 10s末的速度大小.(g取10“s )解析以滑雪人為研究對象，受力情況如圖4-5-2所示.研究對象的運動狀態(tài)為：垂直于山坡方向，處于平衡；沿山坡 方向，做勻加速直線運動.將重力mg分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向，據(jù)牛頓第二 定律列方程：Fn mgcos 0= 0mgsin 0 Ff = ma又因為Ff= f Fn由可得： a = g ( sin 0- c cos

9、 0)故 x= 1 at2= 1g (sin 0- c cos e) t222=1 X 10 X ( 1 - 0.04 X j3 ) X 102m = 233m22 Tv= at=10X ( 1 - 0.04 x 小3)x 10m/s=46.5m/s答案 233m, 46.5m/s.2知識點2 從運動情況確定受力情況新知探究一位同學(xué)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(jié)束發(fā)出 點火”命令后，立刻用秒表計時。假設(shè)測得火箭底部經(jīng)過發(fā)射架頂端的時間 是4.8 s,如果他想算出對火箭的推力，還需知道發(fā)射架高度h和火箭的總質(zhì)量m。根據(jù) 推算出加速度的大小，然后根據(jù) 可以.1 . 2_答案

10、：h = - gtF -mg =ma重點歸納(1)基本處理思路先分析清楚物體的運動情況，根據(jù)運動情況利用運動學(xué)公式求出物體的加 速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，靈活利用牛頓第二定律求出相應(yīng)的力.分析物體運動情況 ? |利用運動學(xué)公式求al? |由F = ma求合力 ? 求其他力(2)解題的基本方法步驟確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力圖;選擇合適的運動學(xué)公式，求出物體的加速度；根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合外力；根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力.第J 2質(zhì)量為200t的機(jī)車從停車場出發(fā)，行駛 225m后，速度達(dá)到54km/h,此時，司機(jī)關(guān)

11、閉 發(fā)動機(jī)讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛了125m才停在站上.設(shè)運動阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力.高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)解析 機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前在牽引力和阻力共同作用下向前加速；關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，機(jī)車只在阻力 作用下做減速運動.因加速階段的初末速度及位移均已知，故可由運動學(xué)公式求出加速階段的加速 度，由牛頓第二定律可求出合力；在減速階段初末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛頓 第二定律可求出阻力，則由兩階段的力可求出牽引力.在加速階段初速度 V0=0,末速度 Vi = 54km/h= 1

12、5m/s 位移 x = 225m由 Vt2 V2 = 2ax 得:22加速度 a1= V1 一 15m/s2=0.5m/s22x12 225由牛頓第二定律得F 引一F 阻=ma1 = 2X 105x 0.5N = 1X 105n減速階段：初速度 V1=15m/s,末速度V2=0,位移x2= 125m加速度a2= W =I5_m/s2 = - 0.9m/s2,2x22 125由牛頓第二定律得 F阻 = ma2= - 2X105x (0.9)由得機(jī)車的牽引力為 F引= 2.8x 105n答案 2.8X105N負(fù)號表示a2方向與V1方向相反N=1.8X105N觸類旁通2.靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量

13、為2 kg,在水平恒力F推動下開始運動,4 s末它的速度達(dá)到4 m/s,此時將F撤去，又經(jīng)6 s物體停下來，如果物體與地面的動摩擦因數(shù)不變，求F的大小.解析：物體的整個運動過程分為兩段，前4 s物體做勻加速運動，后6 s物體做勻減速運動.前4s內(nèi)物體的加速度為v - 042a1 = 二 一 m / st142= 1m/s設(shè)摩擦力為F2由牛頓第二定律得F -F=ma1后6s內(nèi)物體的加速度為0 -V42a2 = m / st26物體所受的摩擦力大小不變2=-m/ s3，由牛頓第二定律得-F. I - m及由可求得水平恒力F的大小為F =m(aa2) = 2 (1 2)N =3.3N 3答案：3.3

14、N方法技巧易錯易混實驗透視方法技巧整體法和隔離法在牛頓第二定律中的應(yīng)用1 .研究系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用力應(yīng)采用隔離法，研究系統(tǒng)與外辦的相互作用采用整體法更簡便一些.高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)2 .在連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度時，可先把這個連接體當(dāng)成一個整體，分析受到的外 力及運動情況，利用牛頓第二定律求出加速度，若要求連接體內(nèi)各種物體相互作用的內(nèi)力，則把物 體隔離，對某個物體單獨進(jìn)行受力分析，再利用牛頓第二定律對該物體列式求解.3 .受力分析和運動過程分析是解決動力學(xué)問題的前提.找到加速度是

15、解題的突破口，因此， 解題時應(yīng)抓住“加速度”這個橋梁不放，確定過渡方向，學(xué)習(xí)中要通過具體問題的分析，熟練掌握 解題思路，提高自己解決實際問題的能力.快J 3一人在井下站在吊臺上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自X 1己提升上來。圖4-5-6中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦。吊臺悍的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為 M=55kg,起動時吊臺向上的加速度是 a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。（g=9.8m/s2）解析：選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象，受力如圖4-5-6所示，F(xiàn)為繩的拉力，由牛頓第二定律有：圖4-5-62F （m+M） g= （M + m） a則拉力大小為：F =（

16、M+m）（a+g）=350NF4 |F再選人為研究對象，受力情況如答圖4-5-3所示，其中FN是 “吊臺對人的支持力。由牛頓第二定律得：p 'F+ FN - Mg=Ma 杰故FN=M（a +g）- F=200N（m+M）g 小答案：200N觸類旁通答圖4-5-3由牛頓第三定律知，人對吊臺的壓力Fnz大小為200N,方向豎直MI MgB.MgC.mg 13.（單選）如圖4-5-7所示，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在摩擦因數(shù)為的水平地面上做勻減速運動，（不計其它外力及空氣阻力），則其中一個質(zhì) 量為m的土豆A受其它土豆對它的總作用力大小應(yīng)是（）解析：像本例這種物體系的各部分具有相同加

17、速度的問題，我們可以視其為整體，求關(guān)鍵信息，如加速度，再根據(jù)題設(shè)要求，求物體系內(nèi)部的各部分相互作用力。選所有土豆和箱子構(gòu)成的整體為研究對象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作減速運動，且由摩擦力提供加速度，則有 Mmg=ma, a= Mgo而單一土豆 A的受其它土豆的作用力無法明示,但題目只要求解其總作用力，因此可以用等效合力替代，它的受力分析如圖所示，由矢量合成法則，得 F總二寸'（ma）2 +（mg）“ =mgCR2 +1因此答案C正確。答案：C方法技巧牛頓第二定律中的臨界問題（一） 臨界問題高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教

18、案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)1 .臨界狀態(tài)：在物體的運動狀態(tài)變化的過程中，相關(guān)的一些物理量也隨之發(fā)生變化。當(dāng)物體 的運動變化到某個特定狀態(tài)時，有關(guān)的物理量將發(fā)生突變，該物理量的值叫臨界值，這個特定狀態(tài) 稱之為臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)是發(fā)生量變和質(zhì)變的轉(zhuǎn)折點。2 .關(guān)鍵詞語：在動力學(xué)問題中出現(xiàn)的“最大”、“最小”、“剛好”、“恰能”等詞語，一 般都暗示了臨界狀態(tài)的出現(xiàn)，隱含了相應(yīng)的臨界條件。3 .解題關(guān)鍵：解決此類問題的關(guān)鍵是對物體運動情況的正確描述，對臨界狀態(tài)的判斷與分 析。4 .常見類型：動力學(xué)中的常見臨界問題主要有兩類：一是彈力發(fā)生突變時接觸物體間的脫離 與不脫離、繩子的繃緊與松弛問題；一是

19、摩擦力發(fā)生突變的滑動與不滑動問題。(二)、解決臨界值問題的兩種基本方法1 .以物理定理、規(guī)律為依據(jù)，首先找出所研究問題的一般規(guī)律和一般解，然后分析和討論其 特殊規(guī)律和特殊解。2 .直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，找出相應(yīng)的物理規(guī)律和物 理值。例4質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)線吊在傾角為日=600的斜面體的頂端，斜面體靜止時，小球緊靠在斜面上，線與斜面平行，如圖 4 5-8所示, 不計摩擦，求在下列三種情況下，細(xì)線對小球的拉力(取g= 10 m/s2)(1)斜面體以2 V3 m/s2的加速度向右加速運動；(2)斜面體以4t；'3m/s2,的加速度向右加速運動;解析：解法1：小球與斜面

20、體一起向右加速運動，當(dāng)a較小時，小球與斜面體間有擠壓；當(dāng)a較大時，小球?qū)w離斜面，只受重力與繩子拉力作用。因此要先確定臨界加速度ao (即小球即將飛離斜面，與斜面只接觸無擠壓時的加速度)，此時小球受力情況如答圖4-5-4所示，由于小球的加速度始終與斜面體相同，因此小球所受合外力水平向右，將小球所受力沿水平方向和豎直方向分解vj T解，根據(jù)牛頓第二定律有TcoS=ma0, Tsin=mg/ 聯(lián)立上兩式得a0 =5.77m/s24 ,；二 ，2,2(1) a1 =2 v 3 m/s < 5.77 m/s ,mt?所以小球受斜面的支持力Ni的作用，受力分析如答圖4-5-5所示，答圖4-5-4將

21、，Ni沿水平方向和豎直方向分解，同理有答圖4-5-6高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)Ti cos8 - Ni sin 9 = m& , Ti sin9 + Ni coss9 = mg聯(lián)立上兩式得 T1 = 2.08N, N1=0,4N(2) a2 =4 J3 m/ s2 > 5.77 m/ s2,所以此時小球飛離斜面，設(shè)此時細(xì)線與水平方向夾角為日0,如答圖 4-5-6 所示，同理有T2cos0=ma2, T2 sin80=mg聯(lián)立上兩式得 T2= 2.43N, 00 = arctan 1.44解法2:設(shè)小球受斜面的支持力為N,線的拉力為 T,受力分析

22、如答圖4-5-7所示，將T、N沿水平方向和豎直方向分解，根據(jù)牛頓第 二定律有T cos8 - N sin H = ma , T sin 日 + N cossH = mg聯(lián)立上兩式得： T= m (g sin 6 + a cosQ ) cos0N = m (g cos 0 - a sin 0 )當(dāng)N = 0時，即a=g cot 8 = 5.77 m/s2時，小球恰好與斜面接 觸。所以，當(dāng)a> 5.77 m/s2時，小球?qū)w離斜面；a < 5.77 m/s2,小球?qū)π泵嬗袎毫Α?以下同解法1,略)評注：解法1直接分析、討論臨界狀態(tài)，計算其臨界值，思路清晰。解法 2首先找出所研究問 題

23、的一般規(guī)律和一般解，然后分析和討論其特殊規(guī)律和特殊解。本題考察了運動狀態(tài)的改變與受力 情況的變化，關(guān)健要明確何時有臨界加速度。另外需要注意的是，當(dāng)小球飛離斜面時，細(xì)線與水平 方向夾角不再是斜面傾角。觸類旁通4.(單選)如圖4-5-9所示，木塊 A、B靜止疊放在光滑水平面L 4 上，A的質(zhì)量為m, B的質(zhì)量為2m?，F(xiàn)施加水平力 F拉B, A、B剛好 3j 不發(fā)生相對滑動，一起沿水平面運動。若改為水平力F'拉A,使A、B 圖4-5-9也保持相對靜止，一起7&水平面運動，則 F'不得超過()A. 2FB. F/2C. 3FD. F/3解析：水平力 F拉B時，A、B剛好不發(fā)生相

24、對滑動，這實際上是將要滑動，但尚未滑動的一 種臨界狀態(tài)，從而可知此時A、B間的摩擦力即為最大靜摩擦力。先用整體法考慮，對A, B整體：F = (m + 2m) a再將A隔離可得A、B間最大靜摩擦力為：fm = ma解以上兩方程組得：fm = F/3高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)若將F'作用在A上，隔離B可得：B能與A一起運動，而 A、B不發(fā)生相對滑動的最大加速度a' = fm/ (2m)再用整體法考慮，對 A、B整體：F' = (m + 2 m) a'由以上方程解得：F

25、' = F/2答案：B評注：“剛好不發(fā)生相對滑動”是摩擦力發(fā)生突變(由靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?的臨界狀 態(tài)，由此求得的最大靜摩擦力正是求解此題的突破口，同時注意研究對象的選擇。隨堂練習(xí)1 .如圖4-5-10所示.彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體 m.現(xiàn)將彈簧壓縮到 A點，然后釋放，物體一直可以運動到B點.如果物體受到的阻力恒定，則()A .物體從A到O先加速后減速B.物體從 A到O加速運動，從 O到B減速運動C.物體運動到O點時所受合力為零D.物體從A到O的過程加速度逐漸減小解析：物體從A到O的運動過程，彈力方向向右.初始階 段彈力大于阻力，合力方向向右.隨著物體向右運動，

26、彈力逐 漸減小，合力逐漸減小，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向右且逐漸減小，由于加速度 與速度同向，物體的速度逐漸增大.所以初始階段物體向右做加速度逐漸減小的加速運動.當(dāng)物體向右運動至 AO間某點(設(shè)為 O)時，彈力減小到等于阻力，物體所受合力為零，加速 度為零，速度達(dá)到最大.此后，隨著物體繼續(xù)向右移動，彈力繼續(xù)減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃?至O點時彈力減為零，此后彈力向左且逐漸增大.所以物體從O'點后的合力方向均向左且合力逐漸增大，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向左且逐漸增大.由于加速度與速度反向，物體做加速 度逐漸增大的減速運動.答案：AC2 . 1000T

27、的列車由車站出發(fā)做勻加速直線運動，列車經(jīng)過100s,通過的路程是 1000m,已知運動阻力是車重的 0.005倍，求列車機(jī)車的牽引力大??？解析：此題的物理情景是列車在牽引力和阻力的作用下做勻加速直線運動.從靜止開始，經(jīng)100s通過了 1000m路程.是一個已知物體運動狀態(tài)，求物體受力的問題.(1) .先確定研究對象，分析物體運動狀態(tài)此題的研究對象為列車，列車的運動狀態(tài)為初速度為零的勻加速直線運動.1 . 2(2) .由運動學(xué)公式求得物體加速度因為s= at2所以a=2s t22 100010000=0.2m/ s2(3) .由牛頓第二定律，求物體所受合外力因為 F合=ma 所以 F合=1000

28、000 >0.2 = 200000N(4) .由力的合成與分解求某個力高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)由于F合二5牽一F阻 且5阻=0.005G所以 F牽=5合 + F阻=200000 + 10000000 )0.005 = 2.5 >105 NF=100N作用，由靜止答圖4-5-83,質(zhì)量為10kg的物體在傾角為 370的斜面底部受一個沿斜面向上的力 開始運動。2s內(nèi)物體在斜面上移動了 4m , 2s末撤去力F,求F撤去 后，經(jīng)過多長時間物體返回斜面底部(g=10m/s2) ?解析：物體在

29、三個不同階段的受力情況如答圖4-5-8所示。1 2在加速上滑階段：Si = a1t1 , a1=2m/s22據(jù)牛頓第二定律：F -mg Sin37° - f = ma1(沿斜面向上為正)f =100 -10 10 0.6 -10 2 =20N在F撤走瞬間，物體的速度為V = a1tl = 4m/ s設(shè)在減速上滑階段的加速度為a2,所用時間為t2,位移為S2,則有：_ 02mg Sin37 +f =ma2 (選沿斜面向下為正)，a2 = 8m/sVCVt2 =0.5s, S2 = 12 =1ma?2設(shè)在加速下滑階段的加班工為a3,所用時間為t3,位移為S3,則有:0.02 >2m

30、g Sin37 - f = ma3, a3 = 4m/s , S3 = S1 + S2 = 5mI , 2S3 = a3t3 , t3=1.58s 2所以，撤力后經(jīng)時間t=t2+t3=2.08s,物體返回斜面底部。4.如圖4-5-12所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為M的平圖 4-5-12盤，盤中放有質(zhì)量為 m的物體，它們靜止時彈簧伸長了L,今向下拉盤使之再伸長AL后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi)，則剛松手時盤對 物體的支持力等于多少？解析：裝置靜止時，用手對盤施加向下的力F使彈簧再伸長 AL后停止，設(shè)彈簧勁度系數(shù)為 k,由胡克定律知，F(xiàn)=kAL。剛松手的瞬時 F消失，F(xiàn)=

31、0,而彈簧還不能馬上收縮恢復(fù)，即整體所受的彈力k(L +iL )和重力(M +m)g都不變，其合力還與原來的F大小相等，方向相反。設(shè)其加速度為a,盤對物體的支持力為Fn，則對整體：k L = M m aFn =11+ & jmg< L ；而對物體m有：FN - mg = ma當(dāng)整體原來處于靜止時有 kL=(M+mg 解得:高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)答案：fn1 mgL課后鞏固與提升)圖 4-5-13一.單項選擇題（本題共4小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求懸繩與

32、豎直方向成 。角，如圖 確的是 （）A.加速度方向向左，大小為 B.加速度方向向右，大小為 C.加速度方向向左，大小為 D.加速度方向向右，大小為 1解析：小球受細(xì)繩拉力1 . 一輛小車在水平面上行駛，懸掛的擺球相對于小車靜止，并且4-5-13所示，下列關(guān)于小車的運動情況正gtan 8,小車勻加速向左運動 gtan 8,小車勻加速向左運動 gtan 8,小車勻加速向左運動 gtan 8,小車勻加速向右運動圖 4-5-14F和重力mg兩個力作用，其合力方向與加速度方向相同，水平向左，合成法作圖如答圖 4-5-9所示。由圖可得mgtan 芹ma,所以 a=gtan 0。答案：A2 .兩個質(zhì)量相同的

33、物體1和2緊靠在一起放在光滑水平桌面上,如圖4-5-14所示。如果它們分別受到水平推力匚和匚，且FiF 2匚匚，則1施于2的作用力的大小為（）F1F 2A- FiB - F2C. 1D. 1-FiF2- Fi - F2解析：因為兩個物體具有向右的加速度，所以把它們視為一個整體。這個整體在水平方向受到 外力匕和F2的作用。對整體由牛頓第二定律得：F FcF1 - F2 = （m + m a 所以 a =2m因為要求物體1施于物體2的作用力，所以要把物體 1和物體2隔離開來，選擇其一為研究對 象。若選擇物體 2為研究對象，由牛頓第二定律得：1Fn F2 =ma解得：Fn = （F1+F2 ）。故C

34、選項正確。2答案：C3.如圖4-5-15所示，A、B兩條直線是在 A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為圖 4-5-15a*mA、mB的物體得出的兩個加速度 a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可 知（）A.兩地的重力加速度 gA>gB B. mA<mB C.兩地的重力加速度 gA< gB D . mA> mB 解析：由牛頓第二定律得： F- mg=ma貝ij a=1 F-g m高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié),_ 一乙,1，一乙一,在a F圖象中，斜率為 ，由圖象可知m11 rr

35、 > ，即mA< mBmA mB由函數(shù)關(guān)系知，a-F圖象在縱軸上的截距表示重力加速度的大小，則答案：B9a=9bo4.如圖4-5-16所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質(zhì)量為1kg的物塊，在水平地面上，當(dāng)小車作勻速直線運動時，兩彈簧秤的示數(shù)均為車作勻加速直線運動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N o這時小車運動的加速度大小是（10N,當(dāng)小)A. 2m/sC. 6m/s：2B . 4m/s2D. 8m/s解析：當(dāng)小車勻速運動時，兩彈簧稱的示數(shù)均為10N,合力為零，當(dāng)小車勻加速運動時，甲的示數(shù)為8N,而由于小車長度不變，則甲彈簧的形變的變化量與乙必相等，故

36、乙彈簧的示數(shù)應(yīng)為12N,故物體受到的合力為 4N ,其加速度為4m/s2, B答案正確。答案：B圖 4-5-16.雙項選擇題（本題共5小題，在每小題給出的四個選項中，均有兩個選項符合題目要求5.以力F拉一物體， 如圖4-5-17所示，若以和（ ）A .當(dāng)水平面光滑時，B.當(dāng)水平面光滑時，C.當(dāng)水平面粗糙時，D.當(dāng)水平面粗糙時， 解析：當(dāng)水平面光滑時,使其以加速度 a在水平面上做勻加速直線運動，力 F的水平分量為F1大小、方向都相同的力 F代替F拉物體，使物體產(chǎn)生加速度 a1a = a物體在水平面上所受合外力均為)F1, 那么F',故其加速度不變。而當(dāng)水平面粗糙時，支持力和摩擦力都是被動

37、力，其大小隨主動力的變化而變化，當(dāng)用F'替才奐F時，摩擦力將增大,故加速度減小。因此BC答案正確。答案：BC6.如圖4-5-18所示，一個物體由 A點出發(fā)分別到達(dá) C , C ,C C2擦不計，則（）A .物體到達(dá)點時的速度最大C1B.物體分別在三條軌道上的運動時間相同C.物體到達(dá) c的時間最短D.在上運動的加速度最小C36解析：設(shè)斜面傾角為 8,因為軌道的摩擦不計，物體的加速度 a=gtan eo設(shè)斜面的高度為h,則斜面的長度s =，物體到達(dá)底端所用的時間t = Jsin 日V物體在三條軌道上的摩O2s2hg gsin2e答案：CD7.如圖4-5-19所示，質(zhì)量為 m的人站在自動扶梯

38、上，人鞋與梯的動摩擦因素為心，扶梯傾角高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)為8,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=masin 08. N=m（g+asin QC . f=心 mg D . f=macos 07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=acos 0,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=asin，應(yīng)該是豎直方向上的合力產(chǎn)生的.根據(jù)牛頓第二定律，有水平方向：f=max=macose ,方向

39、水平向右豎直方向：mg+ N =may= masin e所以 N=mg+masin 6=m （g+asin 9 ,方向豎直向上 .答案：bd8 .如圖4-5-20所示，小車上固定一彎折硬桿ABC, C端固定一質(zhì)量為 m的小球，已知 a角恒定。當(dāng)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(wù)，豎直分力與重力平衡，水 平分力產(chǎn)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

40、之間，可能沿桿向上，但并非一定沿 桿方向，這是輕桿與輕繩的不同之處。答案：AD9 .如圖4-5-21所示，置于水平地面上相同材料質(zhì)量分別為m和M的兩物體用細(xì)繩連接，在 正確的說法是A.地面光滑時，繩子拉力大小等于mFm MB.地面不光滑時，繩子拉力大小為mFm MC.地面不光滑時，繩子拉力大于mFm MD.地面不光滑時，繩子拉力小于mFm M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4-5-10所示，根據(jù)牛頓第二定律，用整體法求出共同加速度:F - f1 - f2 a 二M m再隔離m,根據(jù)牛頓第二定律有：丁 fT - f1 = ma答圖4-5-10所以

41、繩子拉力為:高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)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(xì)繩上的拉力,高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識點總結(jié)T =ma f1 = m F - f1 - f2f1M mmF Mf1 -m f2M m將f1 = Mmg ' f2 = NMg代入上式可得：mT 二 FM m可見T與心無關(guān)，此題的正確答案為AB答案：ABf圖 4-5-22 /I 71答圖4-5-11Nf ,I,7)產(chǎn)7，部核y/77答圖4-5-12三.非選擇題10 .質(zhì)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0.3,現(xiàn)用傾角為 37酌60N力拉箱子，如圖 4-5-22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4-5-11 :沿