2019版步步高高中物理必修一模塊要點(diǎn)回眸精講

第14點(diǎn)動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題與牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題是指已知物體的受力情況求其運(yùn)動(dòng)情況和已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求其受力情況，解決這兩類(lèi)基本問(wèn)題的思路方法示意圖如下：其中受力分析是基礎(chǔ)，牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是工具，加速度是連接力和運(yùn)動(dòng)的橋梁．【對(duì)點(diǎn)例題某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，該山坡可看成傾角0=30°、長(zhǎng)L=72m的斜面.一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=80kg，他從靜止開(kāi)始勻加速下滑，在時(shí)間=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m.(不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)問(wèn)：滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)“為多大？若滑草裝置與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，則人在山坡上滑下后還能在水平地面上滑多遠(yuǎn)？解題指導(dǎo)⑴由位移公式x=2aif2得2x2X50’2人tQ］二E=-52m/s2二4m/s2則沿斜面方向，由牛頓第二定律得mgsin0-yN=ma1垂直斜面方向上N=mgcos0聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)，得〃二書(shū)~0.12.(2)設(shè)到達(dá)坡底的速度為v，則有v2=2aL在水平地面上的加速度大小為a2，且a2二〃/g=8m/s2在水平地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度減到0時(shí)水平位移為x1則有0-v2--2°2工1

聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)得x1=36m.答案(1)0.12(2)36m特別提醒無(wú)論遇到動(dòng)力學(xué)的哪類(lèi)問(wèn)題，要時(shí)刻記住，加速度是連接力和運(yùn)動(dòng)的橋梁．如圖1所示，質(zhì)量m=2kg的物體(可看做質(zhì)點(diǎn))靜止于水平地面上的A處，、B間距L=20m.用大小為30N,沿水平方向向右的外力圖中未畫(huà)出)拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處.(已知cos37。=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2)fm/7/7777777777777777777777777777777777777777777~▲L圖1求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“；用大小為30N,與水平方向成37°角的力斜向右上拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t.答案(1)0.5(2)1.03s解析(1)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)L=2a0t02mg~Fmg~F-ma0

mg=0.5.2L2X20“-22m/s2-10m/s2由牛頓第二定律F十ma。(2)要使該力作用的時(shí)間最短，物體應(yīng)先以大小為a的加速度勻加速時(shí)間t，撤去外力后，物體再以大小為a‘的加速度勻減速時(shí)間t'到達(dá)B處，到達(dá)B處的速度恰為0,由牛頓第二定律Fcos37°-y(mg-Fsin37°)=maF(cos37°+“sin37°)a二m-〃滬n.5m/s2a=m=^g=5m/s2由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段