學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第四章4.6。1用牛頓定律解決問題（1）編號：4。61【學(xué)習(xí)目標】1．進一步學(xué)習(xí)對物體的受力情況及運動情況進行分析的方法。2．掌握應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解答有關(guān)問題的基本思路和方法.【學(xué)習(xí)任務(wù)】一、由受力情況確定運動情況例1一木箱裝貨物后質(zhì)量為50kg,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，某人以200N斜向下的力推箱,推力的方向與水平面成30°角，g取10m/s2.求：（1)木箱的加速度；（2)第2s末木箱的速度．解析取木箱為研究對象，木箱受力情況如右圖所示,建立直角坐標系xOy，并取加速度a的方向為x軸的正方向．（1)根據(jù)牛頓第二定律有X：Fcos300—Ff=maY:FN-Fsin300-mg=0又有Ff=μFN聯(lián)立解得：a=代入數(shù)據(jù)得：a=1。06m/s2。（2）第2s末速度為：v2=at=1。06×2m/s=2。12m歸納總結(jié):（1)基本思路：首先對研究對象進行受力情況和運動情況分析，把題中所給的情況弄清楚，然后由牛頓第二定律，結(jié)合運動學(xué)公式進行求解．(2）一般步驟①確定研究對象,對研究對象進行受力分析,并畫出物體的受力圖．②根據(jù)力的合成與分解，求出物體所受的合外力(包括大小和方向）．③根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運動的加速度．④結(jié)合物體運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需的運動學(xué)量--任意時刻的位移和速度,以及運動軌跡等．【補充學(xué)習(xí)材料】例1．一個滑雪者從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝30°，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)是0。04（g取10m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大??；（2）滑雪者5s內(nèi)滑下的路程；（3)滑雪者5s末速度的大小．2質(zhì)量為m=10kg的物體靜止在水平面上，它們之間的動摩擦系數(shù)μ=0.5，現(xiàn)在對物體施加以如圖所示的拉力F=100N,與水平方向夾角θ=37o（sin37o=0。6，g取10m/s2。)θFθF（2)5s內(nèi)物體的位移?知識點二已知運動情況確定受力情況例2將質(zhì)量為0.5kg的小球以14m/s的初速度豎直上拋，運動中球受到的空氣阻力大小恒為2.1N，則球能上升的最大高度是多少?解析通過對小球受力分析求出其上升的加速度及上升的最大高度．以小球為研究對象，受力分析如右圖所示．在應(yīng)用牛頓第二定律時通常默認合力方向為正方向，題目中求得的加速度為正值,而在運動學(xué)公式中一般默認初速度方向為正方向，因而代入公式時由于加速度方向與初速度方向相反而代入負值．根據(jù)牛頓第二定律得mg＋Ff＝ma，a＝eq\f（mg＋Ff，m）＝eq\f(0.5×9.8＋2.1，0。5）m/s2＝14m/s2上升至最大高度時末速度為0,由運動學(xué)公式0－veq\o\al（2，0)＝2ax得最大高度x＝eq\f(02－v\o\al(2,0）,2a）＝eq\f（0－142，2×（－14）)m＝7m。歸納總結(jié)(1)解題思路從物體的運動情況入手，應(yīng)用運動學(xué)公式求得物體的加速度，再應(yīng)用牛頓第二定律求得所受的合力，進而求得所求力．（2）解題步驟①確定研究對象．②對研究對象進行受力分析,并畫出物體受力示意圖．③根據(jù)相應(yīng)的運動學(xué)公式,求出物體的加速度．④根據(jù)牛頓第二定律列方程求出物體所受的力．⑤根據(jù)力的合成和分解方法，求出所需求解的力．3如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的物體在與水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直線運動，經(jīng)過0。5m的距離速度由0。6m/s變?yōu)?。4m/s,已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1,求作用力F的大小。（g＝10m/s2）第四章4.6。1用牛頓定律解決問題（1）編號：4。611．如圖4－6－2所示，重10N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為0。1，現(xiàn)給物體施加水平向右的拉力F,其大小為20N，則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為(取g＝10m/s2）（)A．1N19m/s2B．020m/s2C．1N21m/s2D．條件不足，無法計算2．用30N的水平外力F，拉一個靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為20kg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(）A．v＝4.5m/s，a＝1.5m/s2B．v＝7。5m/s，a＝1。5m/s2C．v＝4。5m/s,a＝0D．v＝7。5m/s，a＝03．一光滑斜劈，在力F推動下向左勻加速運動，且斜劈上有一木塊恰好與斜劈保持相對靜止,如圖所示,則木塊所受合力的方向為()A．水平向左B．水平向右C．沿斜面向下D．沿斜面向上4．一間新房要蓋屋頂，為了使下落的雨滴能夠以最短的時間淌離屋頂，則所蓋屋頂?shù)捻斀菓?yīng)為(設(shè)雨滴沿屋頂下淌時，可看作在光滑的斜坡上下滑）（）A．60°B．90°C．120°D．150°5．如圖所示,小車質(zhì)量為M，光滑小球P的質(zhì)量為m,繩質(zhì)量不計，水平地面光滑，要使小球P隨車一起勻加速運動，則施于小車的水平作用力F是（θ已知）（)A．mgtanθB．(M＋m)gtanθC．(M＋m)gcotθD．（M＋m)gsinθ6．質(zhì)量為60kg的物體以4m/s的速度豎直勻速下降,若向上的力突然變?yōu)?30N，并持續(xù)2s，則這2s內(nèi)物體下落的高度是多少？（g取10m/s2)7．一輛質(zhì)量為1.0×103kg的汽車，經(jīng)過10s由靜止加速到速度為(1)汽車受到的合力．（2）如果關(guān)閉汽車發(fā)動機油門并剎車,設(shè)汽車受到的阻力為6.0×103N,求汽車由108km/h到停下來所用的時間和所通過的路程．8．在宇航訓(xùn)練程序中，一位80kg的宇航員被綁在一個質(zhì)量為220kg的火箭運載器內(nèi)，這個運載器被安全放在一條無摩擦的長軌道上,開動火箭發(fā)動機使之很快地加速運載器，然后馬達制動運載器,v－t圖象如圖所示．設(shè)噴射燃料的質(zhì)量和運載器的質(zhì)量比較可以忽略．（1）計算向前的推力多大；（2)計算施加在運載器上的制動力；(3)計算沿導(dǎo)軌運行的路程．第四章4.6。2用牛頓定律解決問題(2)編號：4.62【學(xué)習(xí)目標】1．知道超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的原因。2．能用牛頓運動定律解決有關(guān)超重和失重問題?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)】例1站在電梯中，人的質(zhì)量為m。①人和電梯一同靜止時，人對地板的壓力為多大？②人隨電梯以加速度a勻加速上升，人對地板的壓力為多大？③人以加速度a勻減速下降，這時人對地板的壓力又是多大？④以重力加速度g加速下降例2在升降機中，一個人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷，其中正確的是()①升降機以0。8g的加速度加速上升②升降機以0.2g的加速度加速下降③升降機以0.2g的加速度減速上升④升降機以0。8g的加速度減速下降A(chǔ)．只有①和②正確B．只有②和③正確C．只有③和④正確D．均不正確點評：超重和失重現(xiàn)象僅與加速度方向有關(guān)，與速度大小和方向均無關(guān)．減速上升與加速下降的加速度方向均豎直向下，均處于失重狀態(tài)。例2懸掛在電梯天花板上的彈簧測力計的鉤子掛著質(zhì)量為m的物體,電梯靜止時彈簧測力計的示數(shù)為G＝mg,下列說法中，正確的是(）A．當(dāng)電梯勻速上升時，彈簧測力計的示數(shù)增大，電梯勻速下降時，彈簧測力計的示數(shù)減小B．只有電梯加速上升時，彈簧測力計的示數(shù)才會增大，只有電梯加速下降時，彈簧測力計的示數(shù)才會減小C．不管電梯向上或向下運動,只要加速度的方向豎直向上，彈簧測力計的示數(shù)一定增大D．不管電梯向上或向下運動,只要加速度的方向豎直向下，彈簧測力計的示數(shù)一定減小【補充學(xué)習(xí)材料】1．容器內(nèi)盛有部分水，現(xiàn)將容器豎直向上拋出，設(shè)容器在上拋過程中不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，忽略空氣阻力,那么下列說法中，正確的是（）A．上升過程中水對容器底面的壓力逐漸增大B．下降過程中水對容器底面的壓力逐漸減小C．在最高點水對容器底面的壓力大小等于水的重力大小D．整個過程中水對容器底面都沒有壓力點評：物體處于完全失重狀態(tài)時，物體與重力有關(guān)的一些現(xiàn)象就會全部消失,比如：①與重力有關(guān)的一些儀器如天平、臺秤等不能再使用；②豎直上拋的物體再也回不到地面；③杯口向下時，杯中的水也不流出。2.質(zhì)量為60kg的人站在升降機中的體重計上,當(dāng)升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？（g＝10m/s2)．（1）升降機勻速上升；（2）升降機以3m/s2的加速度加速上升；（3)升降機以4m/s2的加速度加速下降．第四章4。6.2用牛頓定律解決問題（2）編號：4。621．物體P、Q疊放在一起（P在上），現(xiàn)從某一高度由靜止釋放,若不計空氣阻力，則它們在下落過程中(）A．P對Q有向下的彈力B．P、Q間無相互作用的彈力C．Q對P的彈力小于P的重力D．P對Q的彈力小于Q的重力2．一個人站在體重計的測盤上，在人下蹲的過程中，指針示數(shù)變化應(yīng)是()A．先減小，后還原B．先增大，后還原C．始終不變D．先減小，后增大，再還原3．質(zhì)量為m的物體放置在升降機內(nèi)的臺秤上，升降機以加速度a在豎直方向上做勻變速直線運動．若物體處于失重狀態(tài)，則(）A．升降機加速度方向豎直向下B．臺秤示數(shù)減少maC．升降機一定向上運動D．升降機一定做加速運動4．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示．取重力加速度g＝10m/s2.由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為(）A．m＝0.5kg，μ＝0。4B．m＝1.5kg,μ＝0.4C．m＝0.5kg，μ＝0。2D．m＝1kg，μ＝0.25。一質(zhì)量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上．電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖10所示．試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少?（重力加速度g取10m/s2.）6．如圖表示某小球所受的合力與時間的關(guān)系，各段的合力大小相同，作用時間相同，設(shè)小球從靜止開始運動．由此可判定（）A．小球向前運動，再返回停止B．小球向前運動，再返回不會停止C．小球始終向前運動D．小球向前運動一段時間后停止7。用細繩拴著質(zhì)量為m的重物，從深為H的井底提起重物并豎直向上作直線運動，重物到井口時速度恰為零,已知細繩的最大承受力為T，則用此細繩子提升重物到井口的最短運動時間為多少？8．物體靜止在一水平面上，它的質(zhì)量為m，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用平行于水平面的力F拉物體，得到加速度a和拉力F的關(guān)系圖象如圖6所示．（1)根據(jù)圖象可以求出物體的質(zhì)量m。王敏同學(xué)分析的過程是:從圖象中得到F＝12N時，物體的加速度a＝4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律F＝ma,求得質(zhì)量m＝3kg.請判斷王敏同學(xué)的分析過程是否正確，并分析原因，最后給出正確的結(jié)果．(2)根據(jù)圖象計算物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ的數(shù)值(g＝10m/s2)．9．兩個完全相同的物塊a、b質(zhì)量均為m＝0.8kg，在水平面上以相同的初速度從同一位置開始運動．如圖所示，圖中的兩條直線表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v－t圖象,求：（1）物塊b所受拉力F的大小；(2）8s末a、b間的距離．10．如圖5所示是測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置．物塊放在長木板上,木板固定在水平桌面上，物塊前方裝有輕質(zhì)小滑輪,沙桶和彈簧秤通過繞在滑輪上的細繩相連,放開沙桶后，物塊在木板上做勻加速直線運動．（板上面空間的細繩均水平,不計滑輪的摩擦）(1)要完成本實驗，還缺少的器材是(并指明它們各自的用途)_____________________________________________________(2)設(shè)物塊的質(zhì)量為m，加速度為