高中人教版物理必修1(课时作业):第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿定律解决问题(一) Word版含解析
高一物理必修一4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》

例2.一个滑雪的人,质量m = 75
Kg,以v0 = 2m/s的初速度沿山 坡匀加速滑下,山坡的倾角θ= o,在 t = 5s的时间内滑下的 30 路程x = 60m,求滑雪人受到的 阻力(包括摩擦和空气阻力)。
二、从运动情况确定受力
导出公式:vt 2- vo 2 =2ax
例1.一个静止在水平地面上的物体,质量是 2Kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地 面向右运动。物体与地面间的摩擦力是 4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生 的位移。 N
f
O
F
G
一、 从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况,指 的是在受力情况已知的条件下,要求判断 出物体的运动状态或求出物体的速度、位 移等。 处理这类问题的基本思路是:先分 析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律 求加速度,再用运动学公式求所求量(运动 学量)。
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律 解决问题(一)
高一物理 明龙
一、牛顿第二定律
复习:
1、内容:物体的加速度跟所受合力 成正比,跟物体质量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。 2、公式:
F=ma
注意:(1)同时性 (2)同向性
二、运动学公式
速度公式 :v = vo+a t 位移公式:x= vot +at2 /2
静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求
物体受到的阻力是多少?
【答案】80N
F
【练习2】用弹簧秤拉着一个物体在水平面
上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后
用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变
高中物理必修一第四章习题(完整版)

第四章牛顿运动定律§4.1 牛顿第一定律班级:姓名:1、一切物体总保持_______状态或________状态,除非__________________,这就是牛顿第一定律.牛顿第一定律揭示了运动和力的关系:力不是_________的原因,而是______________的原因.2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性,惯性是物体的____性质.3、理想实验是科学研究中的__________方法,它把___________和__________结合起来,可以深刻地揭示________________.[习题一]1、关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是()A.只要接触面相当光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨,就能使实验成功D.虽然是想象中的实验,但是它建立在可靠的实验基础上2、下列事例中利用物体惯性的是()A.跳远运动员在起跳前的助跑运动 B.跳伞运动员在落地前打开降落伞C.自行车轮胎做成凹凸不平的形状 D.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转3、下列关于惯性的说法中,正确的是()A.汽车刹车时,乘客的身子会向前倾斜,是因为汽车有惯性B.做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C.物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来D.物体都具有惯性,与物体是否运动无关,与物体速度是否变化也无关4、门窗紧闭的火车在平直轨道上匀速行驶,车厢内有一人竖直上跳起后落会原处,这是因为()A.人起跳后,车厢底板仍然对他有向前的推力B.人起跳后,车厢中的空气对他有向前的推力C.人起跳后,在火车运动方向上仍具有与火车相同的速度D.人起跳后,在水平方向上没有受到力的作用5、小孩在向前行驶的轮船的密封船舱内竖直方向上抛出一个小球,结果小球落到了抛出点的后面,这是因为()A.小球离开小孩后,不具备向前的速度 B.轮船正向前加速运动C.轮船正向前减速运动 D.小球在空中运动时失去惯性6、下列情况中,物体运动状态发生改变的有()A.物体在斜面上匀速下滑B.在粗糙水平面上运动的物体逐渐停下来C.物体以大小不变的速度通过圆弧轨道D.物体以恒定的加速度做自由落体运动7、下列关于力和运动关系的说法中,正确的是()A.物体做曲线运动,一定受到了力的作用B.物体做匀速运动,一定没有力作用在物体上C.物体运动状态的改变,一定受到了力的作用D.物体受到摩擦力的作用,运动状态一定会发生变化8、理想实验有时更能深刻地反映自然规律。
人教版 高一物理 必修一 第四章:4.6用牛顿运动定律解决问题(一) 导学案(部分答案)

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知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根
典例一、由受力情况确定运动情况
【例 1】将质量为 0.5 kg 的小球以 14 m/s 的初速度竖直上抛,运动中球受到的空气阻力大小恒为 2.1 N,则 球能上升的最大高度是多少?
解析 通过对小球受力分析求出其上升的加速度及上升的最大高度.以小球为研究对象,
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知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?
(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?(g=10 m/s2)
解析(1)设
h=4
m,L=5
m,t=2
s,斜面倾角为θ,则 sin
h L
.
乘客在气囊上下滑过程,由
L
1 2
at 2
解得: a=2.5 m/s2
根据物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力, 进而求出某些未知力。 求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:
(3)在匀变速直线运动的公式中有五个物理量,其中有四个矢量 v0、v1、a、s,一个标量 t。在动力学公式中有 三个物理量,其中有两个矢量 F、a,一个标量 m。运动学和动力学中公共的物理量是加速度 a。在处理力和运动 的两类基本问题时,不论由力确定运动还是由运动确定力,关键在于加速度 a,a 是联结运动学公式和牛顿第二 定律的桥梁。 二、应用牛顿第二定律解题的一般步骤: 1 确定研究对象:依据题意正确选取研究对象 2 分析:对研究对象进行受力情况和运动情况的分析,画出受力示意图和运动情景图
(2)乘客下滑过程受力分析如右图
则有:FN=mgcosθ ,Ff =μFN = μmgcosθ
高中物理第四章牛顿运动定律4_6用牛顿运动定律解决问题一课时作业新人教版必修10124255.doc

4-6 用牛顿运动定律解决问题(一)A 组:合格性水平训练1.[已知运动情况求受力]质量为1 kg 的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在t s 内的位移为x m ,则合力F 的大小为( )A.2xt2B.2xt -1 C.2x2t +1D.2x t +1答案 A解析 由运动情况,根据公式x =12at 2,可求得质点的加速度a =2x t 2,则合力F =ma =2xt 2,故A 正确。
2.[已知受力求运动情况]在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m ,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取10 m/s 2,则汽车刹车前的速度为( )A .7 m/sB .14 m/sC .10 m/sD .20 m/s 答案 B解析 设汽车刹车后滑动时的加速度为a ,由牛顿第二定律得:-μmg =ma ,解得:a =-μg 。
由匀变速直线运动速度—位移关系式0-v 20=2ax ,可得汽车刹车前的速度为:v 0=-2ax =2μgx =2×0.7×10×14 m/s =14 m/s ,因此B 正确。
3.[已知运动情况求受力]行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg ,汽车车速为90 km/h ,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s 。
安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A .450 NB .400 NC .350 ND .300 N 答案 C解析 汽车的速度v 0=90 km/h =25 m/s ,设汽车匀减速的加速度为a ,则a =0-v 0t=-5 m/s 2,对乘客应用牛顿第二定律得:F =ma =70×(-5) N =-350 N ,所以C 正确。
最新人教版高中物理必修1第四章《用牛顿运动定律解决问题》练习(附答案)

6.用牛顿运动定律解决问题(一)知识点一:由物体的受力情况确定运动情况1.质量为m的木块位于粗糙水平面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a;当拉力方向不变、大小变为2F时,木块的加速度为a′,则A.a′=a B.a′<2aC.a′>2a D.a′=2a2.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为A.x A=x B B.x A>x BC.x A<x B D.不能确定3.如图所示,某高速列车最大运行速度可达270 km/h,机车持续牵引力为1.57×105 N。
设列车总质量为100 t,列车所受阻力为所受重力的0.1倍。
如果列车在该持续牵引力牵引下做匀加速直线运动,列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间?(g取10 m/s2)知识点二:由物体的运动情况确定受力情况4.如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢后壁上,当车厢加速度增加时,则A.静摩擦力增加B.车厢壁对物体的弹力增加C.物体M仍保持相对于车的静止状态D.物体的加速度也增加5.某步枪子弹的出口速度达100 m/s,若步枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为A.1×102 N B.2×102 NC.2×105 N D.2×104 N6.如图所示,质量为30 kg的雪橇在与水平面成30°角的拉力F作用下,沿水平地面向右做直线运动,经过0.5 m,速度由0.6 m/s均匀减至0.4 m/s。
已知雪橇与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,求作用力F 的大小。
知识点三:连接体问题 7.如图所示,质量分别为m A 、m B 的两物体A 和B 用弹簧连在一起放在粗糙水平面上,在水平拉力F(已知)的作用下,两物体做匀速运动。
高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)课后作业 新人教版必修1

【红对勾】2014-2015学年高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)课后作业时间:45分钟 满分:100分一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.用30 N 的水平外力F ,拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg 的物体,力F 作用3 s 后消失,则第5 s 末物体的速度和加速度分别是( )A .v =4.5 m/s ,a =1.5 m/s 2B .v =7.5 m/s ,a =1.5 m/s 2C .v =4.5 m/s ,a =0D .v =7.5 m/s ,a =02.如下图所示,长木板的右端与桌边相齐,木板与桌面间的动摩擦因数为μ,今施一水平恒力F 将木板推离桌面,在长木板翻转之前,木板的加速度大小变化是( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .保持不变D .先增大后减小3.A ,B 两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两个物体与水平面间的动摩擦因数相同,且m A =3m B ,则它们所能滑行的距离x A ,x B 的关系为( )A .x A =xB B .x A =3x BC .x A =13x BD .x A =9x B4.如下图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N ,完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg 的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N ,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N ,这时小车运动的加速度大小是( )A.2 m/s2B.4 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s25.如图所示,质量M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,设木板足够长,若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取g=10 m/s2,则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小f随力F大小变化的是( )二、多项选择题(每小题6分,共18分)6.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的图线如图所示,则下列说法正确的是( )A.物体在20 s内平均速度为零B.物体在20s末的速度为零C.物体在20s末又回到出发点D.物体在l0s末的速度最大7.有两个物体,质量分别为m1和m2,A原来静止,B以速度v向右运动,如图所示.如果对它们加上完全相同的作用力F,那么在如下的条件下,哪些能使它们的速度在某一时刻相同( )A.F方向向右,m1≥m2B.F方向向右,m1<m2C.F方向向左,m1>m2D.F方向任意,m1=m28.如图所示,水平传送带左右两端相距L=3.5 m,物块A以水平速度v0=4 m/s滑上传送带左端,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.设A到达传送带右端时的瞬时速度为v,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.若传送带速度等于2 m/s,物块一直做减速运动B.若传送带速度等于3.5 m/s,v一定等于3 m/sC.若v等于3 m/s,传送带一定不能沿顺时针方向转动D .若v 等于3 m/s ,传送带可能静止,也可能沿逆时针或顺时针方向转动 答案课后作业1.C a =F m =3020m/s 2=1.5 m/s 2,v =at =1.5×3 m/s=4.5 m/s.因为水平面光滑,因此5 s 末物体速度为4.5 m/s ,加速度a =0. 2.C 在木板翻转之前,摩擦力不变,木板合力不变,加速度不变.3.A 根据牛顿第二定律知,两物体加速度a =μg ,且初速度相同,根据运动学公式v2=2ax ,知x =v 22a,∴x A =x B .4.B 此时物体受合力F 合=4 N ,所以a =F 合m=4 m/s 2. 5.C 本题结合图形考查受力分析和牛顿第二定律,意在考查考生的推理能力和综合分析能力.摩擦力f 的最大值为μ2mg =4 N ,木板与地面间的摩擦力的最大值为μ1(M +m )g =2 N .当F ≤2 N 时,木板和铁块相对地面静止,f =F ;当F >2 N ,并且木板和铁块一起相对地面加速运动时,设此时系统的加速度为a ,根据牛顿第二定律,对整体F -μ1(M +m )g =(M +m )a ,对铁块F -f =ma ,可得f =F2+1 N ,从此关系式可以看出,当F =6 N 时,f 达到最大静摩擦力,由此可以得出当F >6 N 时,木板和铁块就不能一起相对地面加速运动,而是分别加速运动,这时不论F 多大,f 均为4 N ,由此知C 正确.6.BD 物体是放在光滑水平面上,由图示的外力情况,物体是先加速运动,之后又减速运动,但一直是向前运动的.7.BC 要想达到速度相同,应使速度小的产生加速度大.8.AD 本题以隐含动、静摩擦力的转换为纽带,考查分析传送带施给物块的摩擦力的“不变”与“突变”及其方向的确定,同时还考查考生全面分析问题的能力.若传送带静止,物块从左端到右端做匀减速运动,由v 20-v 2=2μgL ,得v =3 m/s.若传送带的速度等于2 m/s ,不论传送带沿哪个方向转动,物块都将从传送带的左端一直做匀减速运动到右端,A 正确;当传送带的速度等于3.5 m/s ,若传送带沿逆时针方向转动,可求出v =3 m/s ;若传送带沿顺时针方向转动,物块向右减速到速度为3.5 m/s 时,将与传送带一起匀速运动到最右端,此时v =3.5 m/s ,B 错误;若v 等于3 m/s ,传送带可能静止、也可能沿逆时针或顺时针方向转动,C 错误,D 正确.三、非选择题(共52分)9.(8分)质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图所示,两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受拉力作用的v—t图线,则图线b与上述的____________情况相符,该物体受到的拉力是________.10.(8分)质量为0.2 kg的物体,以24 m/s的初速上抛,由于空气阻力,经2 s到达最高点,设物体运动中所受空气阻力大小恒定,g取10 m/s2,则物体上升的最大高度为________,物体从最高点落回抛出点的时间为________.11.(12分)一木箱静止在水平地面上,装货物后质量为50 kg,木箱与地面间的动摩擦因数为0.2,某人以200 N的力推箱,推力的方向与水平面成30°角斜向下(g取10 m/s2) 求:(1)木箱的加速度;(2)第2 s末木箱的速度.12.(10分)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?13.(14分)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ; (2)水平推力F 的大小;(3)0~10 s 内物体运动位移的大小.答案9.受拉力作用 1.8 N解析:由v -t 图象可以计算出图线a 的加速度a a =-64 m/s 2=-1.5 m/s 2,图线b 的加速度a b =68 m/s 2=0.75 m/s 2,由此可以判定图线a 表明物体在做匀减速运动,即不受拉力作用;图线b 表明物体在做匀加速直线运动,即受拉力作用.由a 图线列方程F f =-ma a ①,对b 列方程F -F f =ma b ②,由①,②得F =m (-a a +a b )=0.8×(1.5+0.75)N =1.8 N.10.24 m 6 s解析:利用a =v t -v 0t 和x =v 0t +12at 2求h max ,或利用匀变速直线运动中v =v 0+v t2,由x =v t 求h max ,再用牛顿第二定律mg +f =ma ,如下图所示求f ,得下落加速度a ′=mg -fm,再求出落回时间t =2h a ′.11.(1)1.1 m/s 2(2)2.2 m/s解析:取木箱来研究,木箱受力情况如图所示,其中F 为推力,mg 为重力,F N 为支持力,F ′为滑动摩擦力.建立直角坐标系xOy ,并取加速度a 的方向为x 轴的正方向.(1)将推力F 沿x 轴、y 轴两个方向进行分解得F x =F cos30° F y =F sin30°. 根据牛顿第二定律有在水平方向上F 合x =F x -F ′=ma .在竖直方向上由平衡条件得F N -F sin30°-mg =0, 又因为F ′=μF N . 联立解得a =F cos30°-μmg +F sin30°m,代入数据得a =1.1 m/s 2.(2)第2 s 末速度为v 2=at =1.1×2 m/s=2.2 m/s. 12.(1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T ,有 2T cos θ-mg =0① 由图1知cos θ=63② 由①②式解得T =64mg ③ (2)①此时,对小铁环进行受力分析如图2,有T ′sin θ′=ma ④T ′+T ′cos θ′-mg =0⑤由图2知θ′=60°,代入④⑤式解得a =33g ⑥ ②如图3,设外力F 与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有F cos α=(M +m )a ⑦F sin α-(M +m )g =0⑧由⑥⑦⑧式解得F =233(M +m )gtan α=3(或α=60°) 13.0.2 6 N 46 m11 解析:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt 2、初速度为v 20、末速度为v 2t ,加速度为a 2,则a 2=v 2t -v 20Δt 2=-2 m/s 2.① 设物体所受的摩擦力为F f ,根据牛顿第二定律,有F f =ma 2,② F f =-μmg .③联立②③得μ=-a 2g=0.2.④ (2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt 1、初速度为v 10、末速度为v 1t 、加速度为a 1,则a 1=v 1t -v 10Δt 1=1 m/s 2⑤ 根据牛顿第二定律,有F +F f =ma 1⑥联立③⑥得F =μmg +ma 1=6 N(3)解法一 由匀变速直线运动位移公式,得x =x 1+x 2=v 10Δt 1+12a 1Δt 21+v 20Δt 2+12a 2Δt 22=46 m.解法二 根据v -t 图象围成的面积,得x =(v 10+v 1t 2×Δt 1+12×v 20×Δt 2) =46 m.。
2018年秋高中物理第4章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题课时作业新人教版必修1

第四章 6 用牛顿运动定律解决问题(一)基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)1.静止在光滑水平地面上的物体的质量为2kg ,在水平恒力F 推动下开始运动,4s 末它的速度达到4m/s ,则F 的大小为导学号 1321411( A )A .2NB .1NC .4ND .8N解析:在水平恒力F 推动下物体做匀加速直线运动的加速度为a =v -0t =44m/s 2=1m/s 2。
由牛顿第二定律得F =ma =2×1N=2N 。
2.质量为m 的金属盒获得大小为v 0的初速度后在水平面上最多能滑行s 距离,如果在盒中填满油泥,使它的总质量变为2m ,再使其以v 0初速度沿同一水平面滑行,则它滑行的最大距离为导学号 1321411( D )A.s 2B .2s C.s4D .s解析:设金属盒与水平面间的动摩擦因数为μ,未装油泥有-μmg =ma ① -v 20=2as② 装满油泥后有:-μ2mg =2m ·a ′ ③ -v 20=2a ′·s ′④解①②③④可得:s ′=s3.某物理兴趣小组用频闪照相机测小球在竖直上抛过程中受到的空气阻力。
将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出,用频闪照相机记录了全过程,图甲和图乙分别是上升过程和下降过程的频闪照片,O 是运动的最高点。
设小球所受阻力大小不变,则小球受到的阻力大小约为导学号 1321411( C )A.14mgB.13mgC.12mg D .mg解析:根据Δx =aT 2,推导可得上升阶段与下降阶段的加速度之比a 上a 下=31,又根据牛顿第二定律,上升阶段mg +f =ma 上,下降阶段mg -f =ma 下,由以上各式可得f =12mg ,选项C正确。
4.(安徽蚌埠2016~2017学年高一上学期检测)如图,在光滑地面上,水平外力F 拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。
小车质量是M ,木块质量是m ,力大小是F ,加速度大小是a ,木块和小车之间动摩擦因数是μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是导学号 1321411( BC )A .μmgB .ma C.mF M +mD .μ(M +m )g解析:取整体研究有:F =(M +m )a , 取m 研究有:f =ma =mFM +m, 故选项B 、C 正确。
人教版物理高一物理必修一第四章牛顿运动定律4.6用牛顿运动定律解决问题(一)(共36张PPT)

由物体的受力情况,用牛顿第二定律可求加速 度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其 变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,用运 动学公式可求加速度,再由牛顿第二定律便可确定 物体的受力情况。
处理这类问题的基本思路是:先分析物体
的运动情况,据运动学公式求加速度,再在分
析物体受力情况的受
牛顿第
加速度
运动学
物体运
力情况
二定律
a
公式
动情况
更上一层:(g=10m/s2)
例2.一个滑雪的人,质量m = 75Kg,以v0 = 2m/s的初
速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ= 30o,在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m,求滑雪人受到的阻 力(包括摩擦和空气阻力)。
思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度a, 再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。
解:第一步求a
因为V0=2m/s,s=60m,t=5s
据公式
X
V0t
1 2
at
2
求得a = 4m/s2
第二步求F合、阻力
要对人进行受力分析画受力图,
a
)30o
FN
F阻 G1
G2 G
第二步求F合、阻力
要对人进行受力分析画受力图
Gx=mgsin
根据牛顿第二定律F=ma,得:
Gx-F阻=ma 即:F阻=mgsinθ-ma 代入数值得:F阻=67.5N 即:滑雪人受到的阻力大小是67.5N。方向沿山坡向上.
二、从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况,指的是 在运动情况(知道三个运动学量)已知的条件 下,要求得出物体所受的力或者相关物理量 (如动摩擦因数等)。
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(10
如右图所示,水平地面上的物体质量为1 kg,在水平拉力
内物体的位移为3 m,则物体运动的加速度大小为
物体从静止开始做匀加速直线运动,前2 s内位移为
,即物体运动的加速度大小为
由以上各式可得F=15N.
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知识点一
EA都以AB为底边,三个斜面的倾角分别为物体分别沿三个斜面由斜面顶端从静止滑到底端,下列说法中正确的是滑到底端时具有最大速率
滑到底端所需时间最短
大,如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是()
对雨滴受力分析,由牛顿第二定律得:mg-F阻=ma.雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,故加速度减小,在v-t图象中其斜率变小,故选项C
Q的质量相等,其间用轻弹簧相连,光滑斜面的倾角为
止时,弹簧与轻绳均与斜面平行,则在轻绳被突然剪断的瞬间,下列说法正确的是.两球的加速度大小均为g sin θ
球的加速度为零
球的加速度大小为2g sin θ
球的加速度方向沿斜面向上,Q球的加速度方向沿斜面向下
在轻绳被突然剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,Q球所受的合力不变,加速度为
正确;但绳子的拉力(2mg sinθ)立刻变为零,P球所受的合力
的大小为2mg sinθ,故P球的加速度大小为2g sinθ,选项
16 m,以2 m/s的速度做匀速运动.
,现将该物体由静止轻放到传送带的
点所需的时间;
点时的速度.
知识点二
m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方式缓冲,在着地过程中地面对他双腿的平均作用力估计为
设滑雪人上滑过程的加速度大小为a.
,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得
的物体放在水平地面上,在大小为5 N
1.8 m/s,已知拉力与水平方向成
求物体和地面之间的动摩擦因数.
受力分析如图所示,由牛顿第二定律得
,所以不超速,因此B正确.
4 kg的车厢B内某位置,放一质量
的速度匀速向右运动,地面光滑,现车厢,使之开始加速,测得车厢B在开始加速的前
时间内小物体未与车厢壁发生过碰撞.则下列结论正确的是(
内的加速度为4 m/s2
.小球向前运动,再返回,不会停止
其速度-时间图象如图乙所示,下列判断正确的是()
不断增大
的大小恒定
不断减小
的大小恒定
在速度-时间图象中,0~1 s内物块速度均匀增大,物块做匀加速直线运动,
物块做匀速直线运动,外力F2的大小恒定等于物块所受摩擦力,内,物块做加速度不断增大的减速运动,外力F由大变小,综上所述只有
一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量为
重物,重物静止于地面上,有一质量为m1=10 kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如
的物体,物体在水平拉力
,并保持恒定.该物体的速度
,该物体与地面间的动摩擦因数为
【答案】1 kg 30°
【解析】由题图知0~2 s 内,a =0.5 m/s 2, F 1-mg sin α=ma ① 2 s 后F 2=mg sin α② 由①②得F 1-F 2=ma ,
所以m =0.5
0.5
kg =1 kg.
由②式得α=30°. 13.
如图所示,静止在水平地面上的玩具小鸭质量m =0.5 kg ,受到与水平面夹角为53°的恒定拉力F 后,玩具小鸭开始沿水平地面运动.经过时间t =2.0 s ,玩具小鸭的速度为v =4 m/s ,撤去拉力F 后,玩具小鸭又向前滑行了1.6 m .求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g 取
10 m/s 2
)
(1)玩具小鸭与水平面间的动摩擦因数μ; (2)拉力F 的大小.
【解】(1)设撤去外力后玩具小鸭滑行距离为x 2,加速度大小为a 2 由运动学公式得-2a 2x 2=0-v 2 解得a 2=5 m/s 2
设玩具小鸭所受摩擦力为f ′,支持力为N ′,由牛顿第二定律知 水平方向:f ′=ma 2 竖直方向:N ′=mg 又f ′=μN ′ 解得μ=0.5
(2)施加拉力F 时,由运动学公式得v =a 1t 解得a 1=2 m/s 2
设玩具小鸭所受支持力为N ,摩擦力为f 由牛顿第二定律知 水平方向:F cos53°-f =ma 1 竖直方向:F sin53°+N =mg 又f =μN
联立解得F =3.5 N
14.一质量m =0.4 kg 的物块,以v 0=2 m/s 的初速度,在与斜面成α=30°夹角的拉力F =1335
N 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t =2 s 的时间物块由A 点运动到B 点.已
知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=3
3
.重力加速度g 取10 m/s 2.求物块到
达B 点时速度的大小.
,所受摩擦力为F f,受力分析如图所示,由牛顿第二定。