第5節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【知識(shí)梳理】?jī)深惢締?wèn)題1.從受力確定運(yùn)動(dòng)情況：如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。2.從運(yùn)動(dòng)情況確定受力：如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出物體的加速度，結(jié)合受力分析，再根據(jù)牛頓第二定律求出力。3.兩類基本問(wèn)題的解題思路【方法突破】一、根據(jù)受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況■方法歸納一般解題步驟及注意事項(xiàng)(1)確定研究對(duì)象(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖，根據(jù)合成法或正交分解法求物體所受到的合力。一般沿a方向建立x軸，垂直a方向建立y軸。對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖。(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。(4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件，選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí)間、位移和速度等?！纠?】一個(gè)靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2kg，在10N的拉力F作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。已知F與水平地面的夾角為30°，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。（g取10m/s2）【針對(duì)訓(xùn)練1】在珠海航展中，殲－20的精彩表演再次為觀眾獻(xiàn)上了視覺(jué)盛宴。經(jīng)查閱資料知，殲－20的質(zhì)量為m＝3×104kg，在跑道上滑行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為F＝3×105N，殲－20受到的阻力為重力的0．1倍，（g取10m/s2）求：（1）殲－20在跑道上滑行時(shí)的加速度a的大?。唬?）由靜止開(kāi)始加速滑行5s時(shí)的速度大小。二、根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況■方法歸納1.基本思路eq\x(\a\al(物體的運(yùn),動(dòng)情況))→eq\x(\a\al(運(yùn)動(dòng)學(xué),公式))→eq\x(加速度)→eq\x(\a\al(物體所,受合力))→eq\x(\a\al(確定物體,受力情況))2.求解加速度的常用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v＝v0＋at?a＝eq\f(v－v0,t)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax?a＝eq\f(v2－veq\o\al(2,0),2x)Δx＝aT2?a＝eq\f(Δx,T2)x＝v0t＋eq\f(1,2)at2?a＝eq\f(2（x－v0t）,t2)【例2】高速鐵路網(wǎng)給人們的出行帶來(lái)極大便利。一質(zhì)量m=4.0×105kg的高速列車從玉溪高鐵站出發(fā)，經(jīng)過(guò)t=300s達(dá)到最高速度v=54m/s。設(shè)此加速過(guò)程為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行過(guò)程中所受阻力為車重的0.1倍。求此過(guò)程中：（1）列車的加速度大??；（2）列車發(fā)生的位移大小；（3）列車受到的牽引力大小?！踞槍?duì)訓(xùn)練2】高空墜物極可能造成人身傷害，我國(guó)的《民法典》和《刑法》中都有相關(guān)的條款，所以高空拋物不僅是違反道德的行為，更是違法行為。為了研究高空墜物的危險(xiǎn)性，假設(shè)將質(zhì)量為的物體無(wú)初速釋放，下落20m的高度后砸在人體上，物體與人體的接觸時(shí)間為0.02s。不計(jì)空氣阻力，。求物體對(duì)人體的平均沖擊力大小?！緦?duì)點(diǎn)檢測(cè)】隨堂檢測(cè)1．如圖，質(zhì)量為4kg的物體在水平恒力F的作用下沿光滑水平面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為x=2t2+2t，式中各物理量的單位均為國(guó)際單位的主單位，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）

A．物體的初速度為2m/sB．物體的加速度為2m/s2C．水平恒力F的大小為16ND．t=2s時(shí)物體的速度為12m/s2．消防員進(jìn)行滑竿下樓訓(xùn)練，已知消防員從豎直竿上端由靜止開(kāi)始先勻加速下滑，然后再勻減速下滑到達(dá)竿底速度恰好為0，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，則（）A．加速與減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為2∶1B．加速與減速運(yùn)動(dòng)的位移大小之比為1∶1C．加速與減速過(guò)程受到的摩擦力大小之比為2∶1D．消防員減速過(guò)程受到的摩擦力大于自身重力課后檢測(cè)1．如圖所示，小物塊以初速度12.5m/s從斜面最底端上滑，斜面傾斜角為30°且足夠長(zhǎng)，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則2s末小物塊與斜面底端的距離為（取g=10m/s2）（）

A．6.25m B．0 C．12.625m D．5m2．如圖所示，一質(zhì)量為的小型遙控?zé)o人機(jī)，在恒定升力的作用下豎直起飛，經(jīng)過(guò)后，無(wú)人機(jī)達(dá)到最大速度，改變升力，此后無(wú)人機(jī)勻速上升。假設(shè)無(wú)人機(jī)豎直飛行時(shí)所受的阻力大小不變，重力加速度取。則該無(wú)人機(jī)（）A．起飛時(shí)的加速度大小為B．在豎直上升過(guò)程中所受阻力的大小的C．豎直向上加速階段位移大小為D．上升至離地面處所需的最短時(shí)間為3．在水平面上有一質(zhì)量為1kg的物體，在水平拉力F=5N的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t1=2s后拉力變?yōu)?F，方向不變，再經(jīng)t2=1s去掉拉力，又經(jīng)過(guò)t3=2s停下，以下說(shuō)法正確的是（g取10m/s2）（）A．物體與水平面的摩擦因數(shù)為0.4B．物體與水平面的摩擦因數(shù)為0.2C．物體的總位移為12mD．物體的總位移為15m4．質(zhì)量m＝2kg、初速度v0＝8m/s的物體沿著粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，同時(shí)物體還要受一個(gè)如圖所示的隨時(shí)間變化的水平拉力F的作用，設(shè)水平向右為拉力的正方向。則以下結(jié)論正確的是（取g＝10m/s2）（）A．0～1s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2B．1～2s內(nèi)，物體的加速度大小為2m/s2C．0～1s內(nèi)，物體的位移為7mD．0～2s內(nèi)，物體的總位移為11m5．如圖甲所示，一個(gè)物體靜止在粗糙水平面上，從時(shí)刻起受一水平向右的拉力作用，隨時(shí)間的變化如圖乙所示，物體的圖像如圖丙所示。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度。則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的質(zhì)量為1kg B．物體與地面間的動(dòng)摩擦因素為0.2C．物體與地面的最大摩擦力為 D．3s末物體的速度大小為6．水平地面上一輛質(zhì)量m=2kg的玩具賽車在牽引力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，賽車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力恒為車重的，已知t=0時(shí)賽車的初速度大小=5m/s，此后它相對(duì)原點(diǎn)的位置坐標(biāo)x與速度的平方的關(guān)系圖像如圖所示，取重力加速度大小g=10m/s2，根據(jù)圖像可知（）A．t=1s時(shí)，賽車的位置坐標(biāo)x=0 B．t=2s時(shí)，賽車的速度大小為3m/sC．賽車受到的牽引力大小為1.5N D．賽車前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小為7.5m【提升訓(xùn)練】1．將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小恒定，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。該過(guò)程的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球上升過(guò)程與下落過(guò)程加速度之比為2：3B．小球上升過(guò)程與下落過(guò)程所用時(shí)間之比為∶3C．小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為8m/sD．小球所受空氣阻力大小為2N2．2019年女排世界杯，中國(guó)女排以十一連勝奪冠，為祖國(guó)70周年國(guó)慶獻(xiàn)禮。某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為50kg，原地靜止站立（不起跳）雙手?jǐn)r網(wǎng)高度為2.10m，訓(xùn)練過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降0.5m，然后起跳（從開(kāi)始上升到腳剛離地的過(guò)程），最后腳離地上升到最高點(diǎn)時(shí)雙手?jǐn)r網(wǎng)高度為2.90m。若運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取10m/s2。則（）A．起跳過(guò)程的平均速度等于離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度B．起跳過(guò)程中對(duì)地面的壓力為1300NC．從開(kāi)始起跳到離地上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中最大速度大小為D．從開(kāi)始起跳到離地上升到最高點(diǎn)需要0.4s3．在平直的公路上，一輛以22m/s的速度勻速行駛的汽車，因前方出現(xiàn)事故，司機(jī)緊急剎車，汽車開(kāi)始減速。剎車1s后ABS制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始工作，ABS制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)前后汽車所受阻力f與汽車重力mg的比值隨時(shí)間t變化的情況可簡(jiǎn)化為如下圖所示的圖像。取重力加速度g=10m/s2求∶（1）汽車在1s末的速度大??；（2）汽車從開(kāi)始減速到停止的過(guò)程中行駛的位移大小。4．如圖所示，某校科技小組設(shè)計(jì)了防疫多功能無(wú)人機(jī)項(xiàng)目，該無(wú)人機(jī)能在陌生的環(huán)境中自主建圖并定位，試驗(yàn)期間，無(wú)人機(jī)在操場(chǎng)上通過(guò)遙感定位了“體溫異常者”，便自動(dòng)調(diào)整懸停