第四章 6 用牛顿运动定律解决问题(一)

测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律6．用牛顿运动定律解决问题(一)测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律一、从受力确定运动情况1．牛顿第二定律的作用牛顿第二定律确定了_____________的关系，使我们能够把物体的_____________________联系起来．2．从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的___________，再通过______________就可以确定物体的运动情况．加速度和力运动和物体的受力加速度运动学公式测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律二、从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的____________，再根据_________________就可以确定物体所受的力．加速度牛顿第二定律测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律从受力确定运动情况1．基本思路分析物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再由运动学公式确定物体的运动情况．2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力分析图．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律(2)根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度．(4)结合给定的物体运动的初始条件，合理地选择运动学公式，求出描述物体运动情况的运动参量．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律如图所示，一个放置在水平面上的物块，质量为2kg，受到一个斜向上的，与水平方向成30°角的拉力F＝10N的作用，从静止开始运动，已知物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，取g＝10m/s2.求：物体在5s末的速度和这5s内的位移．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律规范解答//解：以物块为研究对象受力分析如图，将F正交分解Fx＝Fcos30°，Fy＝Fsin30°由牛顿第二定律可得水平方向：Fcosθ－Ff＝ma①竖直方向：FN＝mg－Fsinθ②又Ff＝μFN③联立①②③可得a＝Fcosθ－μmg－Fsinθm≈3.6m/s2又由v＝at可得v＝18m/s，由x＝12at2可得x＝45m.答案：18m/s45m测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律1－1在平直的高速公路上，一辆汽车以32m/s的速度匀速行驶，因前方发生事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5×103kg，刹车时汽车受到的阻力为1.2×104N．求：(1)刹车后汽车运动的加速度大小；(2)汽车在2s内的位移；(3)汽车在6s内的位移．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律解析：(1)由牛顿第二定律有：F＝ma代入数据解得：a＝8m/s2(2)由匀变速直线运动公式：x＝vt＋at2/2注意加速度方向与速度方向相反，代入数据得x＝48m.(3)由计算得刹车后的加速度知汽车经过t＝Δv/a＝4s即停下．所以6s内位移与4s内位移相等即由公式：x＝vt＋at2/2，以t＝4s代入得：x＝64m.答案：(1)8m/s2(2)48m(3)64m测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律从运动情况确定受力1．基本思路分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律确定物体的受力情况．2．解题的一般步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力分析图和运动过程图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所求的未知力．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律质量是2.75t的载重汽车，在2900N的牵引力作用下，由静止开上一个山坡，沿山坡每前进1m，升高0.05m，汽车前进100m时，速度达到36km/h，求汽车在前进中所受的阻力．(g＝10m/s2)测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律解析：根据汽车的位移和速度利用v2－v20＝2ax求出加速度，再根据牛顿第二定律求出汽车所受的阻力．设斜面倾角为θ，汽车受力情况如图所示．sinθ＝0.051＝0.05，cosθ＝1－0.0521＝0.9987，测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律设汽车的加速度为a，则由v2－v20＝2ax得：a＝v2－v202x＝102－02×100m/s2＝0.5m/s2.根据牛顿第二定律得：在沿斜面方向上：F－mgsinθ－F′＝ma，则有F′＝F－mgsinθ－ma＝150N.答案：150N测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律2－1一个质量为m＝1kg的大木球，从16m高处由静止释放，经过2s球落地，若重力加速度取g＝10m/s2，球下落中受到的阻力不变．求此阻力的大小．解析：根据球的运动情况x＝12at2得a＝2xt2＝8m/s2球下落中受到向下的重力mg和向上的阻力Ff，由牛顿第二定律mg－Ff＝maFf＝mg－ma＝2N.答案：2N测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律11．整体法与隔离法在牛顿运动定律中的应用1．整体法把整个系统作为一个研究对象来分析的方法．不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力．此方法适用于系统中各部分物体的加速度都相同的情况．2．隔离法把系统中的各个部分(或某一部分)隔离，作为一个单独的研究对象来分析．此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力，在分析时要特别注意．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律3．整体法与隔离法的选用求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还要求物体之间的作用力，再用隔离法；如果连接体中各部分的加速度不相同，一般选用隔离法．4．整体法与隔离法的关系整体法与隔离法不是相互对立的．求解一般问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交叉运用，相辅相成．无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律如图所示，光滑水平面上的A、B两物体质量之比M∶m＝3∶2，F1＝3N，F2＝2N，则A、B间相互作用力的大小为多少？测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律解析：以M、m作为一整体，受力分析如图所示．取向右为正方向，由牛顿第二定律得：F1－F2＝(M＋m)a设A对B的作用力为F，分析m受力如图所示，取水平向右为正方向．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律由牛顿第二定律可得：F－F2＝ma以上两式联立可求出：F＝MF2＋mF1M＋m，代入数据得：F＝2.4N．由牛顿第三定律可知，AB间相互作用力的大小为2.4N.答案：2.4N测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律1.如图所示，物体受10N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将()A．匀速运动B．立即停止运动C．做匀减速运动D．做匀加速运动测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律解析：由题意知物体所受阻力为10N，撤去拉力后，阻力产生恒定加速度，且加速度方向与速度方向相反，故撤去拉力后，物体做匀减速运动，C正确．答案：C测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律2．设汽车紧急制动(刹车)后所受阻力的大小与汽车所受重力差不多，当汽车以20m/s的速度行驶时，突然制动到它不能继续滑行，所通过的距离为()A．40mB．20mC．10mD．5m解析：由题意知Ff＝mg所以a＝Ffm＝g＝10m/s2由公式v2－0＝2ax可得x＝20m.答案：B测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律3．质量为1kg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秒内的位移为xm，则F的大小为()A.2xt2B.2x2t－1C.2x2t＋1D.2xt－1解析：由运动情况可求得质点的加速度a＝2xt2，则水平恒力F＝ma＝2xt2N，故A项对．答案：A测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律4.一光滑斜劈，在力F推动下向左匀加速运动，且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止，如图所示，则木块所受合力的方向为()A．水平向左B．水平向右C．沿斜面向下D．沿斜面向上解析：因为木块与斜劈相对静止，故木块的加速度与劈的加速度相同，皆水平向左．由牛顿第二定律知：木块所受合外力的方向水平向左．答案：A测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律5．质量为100t的机车从停车场出发做匀变速直线运动，经225m后速度达到54km/h.此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停在站上．设运行过程中阻力不变，求关闭发动机前机车所受牵引力的大小．测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律解析：取机车初速度的方向为正方向．v1＝54km/h＝15m/s.加速阶段：由v21－0＝2a1x1得a1＝v212x1＝1522×225m/s2＝0.5m/s2，由牛顿第二定律得F＋Ff＝ma1①减速阶段：由0－v21＝2a2x2得a2＝－v212x2＝－1522×125m/s2＝－0.9m/s2，由牛顿第二定律得Ff＝ma2②联立①②式并代入数据解得F＝1.4×105N.答案：1.4×105N测达标训练练随堂演练巧名师支招悟要点例析学基础导学工具栏目导引必修1第四章牛顿运动定律测达标训练返回目录