高一物理必修一 §4-6用牛顿运动定律解决问题(一)LI

§4-6用牛顿定律解决问题(一)教材这一节两个例题，分别说明解动力学两类问题的方法。两道一个是水平面问题，一个是斜面问题，均涉及重力、支持力及滑动摩擦力，控制习题难度，增加习题的生活情景，体现了态度、情感与价值感的目标维度。应用牛顿第二定律解题的基本思路力G=mgF=μNF=kx其它力法则F合a运动规律v0vxtatvv02021attvxasvv2202桥运动物理量无关研究对象是：质量为：m的物体应用牛顿定律解题的步骤（1）搞清题中物理过程，明确已知和所求，确定题型（2）确定研究对象，弄清研究对象的初运动状态（3）对对象作正确的受力分析，画受力图（4）应用牛顿定律列方程解题（5）对结果进行必要的讨论要强调：1、合外力的方向与初速度的方向的关系2、这些步骤在讲解例题时老师自己一下要遵守，不要因问题过于简单而只停留在口头上，不在板书上落实；一定要对学生的作业有明确的要求，如画受力图、过程草图、v-t图、建立坐标、选正方向等，这些规矩性的要求，从这里要开始严格抓好！1、在汽车中的悬挂一个小球，当汽车作匀加速运动时，悬线与竖直方向成一角度，已知小球的质量为m，汽车的加速度为a，求悬线的张力F为多大.TGma理解F合=ma，F合是效果，ma也是效果2.一恒力作用在A物体上时可使它产生0.3m/s2的加速度,作用于B时可使它产生0.6m/s2的加速度,现将两个物体粘在一起,在此恒力的作用下,它的加速度多大?3.一物体质量为2Kg受到互成1200的两个力F1和F2的作用,这个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度多大?0.2m/s25m/s24.将一物体竖直向上抛出,他受的重力是10N,运动中所受到的空气阻力大小恒定为2N,则物体在上升、下降过程中，加速度大小之比为(g=10m/s2)：A、1：1B、3：2C、2：3D、4：1B分析：vfGfGv21/121210smmfGa22/81210smmfGaaa5、一个质量m=2kg的物体，受到F1=6N、F2=5N、F3=4N三个力的作用处于静止状态，若将F1撤出，物体的加速度为多大？方向为什么？6、质量为20kg的物体放在水平地面上，若用80N的力水平拉它，恰好使它匀速前进，求物体与水平地面间的滑动摩擦应数多大？g=10m/s2.现改用120N的水平拉力使它从静止开始运动，求他前进5秒内的位移是多少？3m/s2方向与F1的方向相反0.425m7：一个静止在水平地面上的物体，质量为2kg，受水平拉力F=6N的作用从静止开始运动，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，求物体2秒末的速度大小及2秒内的位移大小。8：一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角为370，滑雪板与雪地的动摩擦因数为0.04，求5秒内滑下的路程。审题分析：此题的物理过程是：停在粗糙的水平地面上的物体在恒定的合外力作用下的运动，是一个已知物体受力而求解物体运动中的位移审题分析：此题的物理过程是静止在山坡上的滑雪人在恒定的合外力作用下从山坡上滑下。是已知物体受到的外力求物体运动中的位移大小。71m2m/s2m9：1000T的列车由车站出发做匀加速直线运动，列车经过100s，通过的路程为1000m，已知列车运动的阻力是车重的0.005倍,求列车的牵引力多大?审题分析：此题的物理过程是：列车在牵引力和阻力的作用下做匀加速直线运动。从静止开始，经100s通过了1000m的路程。是一道已知物体运动状态，求物体受力的问题N5105.210：如图是一物体在水平面上运动时的速度图像，该物体质量为100kg，物体受到阻力的作用使其做匀减速直线运动，求物体所受的水平阻力多大？（g=10m/s2)tV/m/s2010o10分析：通过速度图像给出已知条件v0、Vt和t，结合题目的文字表述，判断出是一道已知运动求力的问题。画出受力图vNGf20/1102010smtvvatNmafF100)1(100合水平阻力大小为100牛，与初速方向相反*11：把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2s末撤去拉力，g取10ｍ／s2.求：（1）2s末物块的瞬时速度.（2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.*12：静止在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，此时将F撤去，又经6s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小.（g=10m/s2)8m/s8m已知力求运动已知运动求力10/3m*13.如图所示，质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F，又经过t2=4.0s物体刚好停下。求：F的大小、最大速度vm、总位移s。：F=54.5N20m/sS=60m14：质量为2kg的玩具车，受到20N的方向与水平方向成370的拉力的作用，由静止开始沿水平面作直线运动，玩具车运动2s内通过的位移大小为6m。求玩具车受到的摩擦力。问：已知哪些描述运动的物理量？已知物体受到的哪些力？分析：是一道已知运动求力的问题FFNGfF2F1θNFCOSF168.0201NFF126.020sin2221atS22/34622smtsamafF1NmaFf106161与运动方向相反15、如图1所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？图1300aNmgfxyaxay53xymafmaGNyxmaNmaGf*16.如图所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。求：（1）箱以加速度a匀加速上升，（2）箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各多大？(1)F1=m（g+a）sinα，F2=m（g+a）cosα(2)F1=m（gsinα-acosα），F2=m（gcosα+asinα）弹簧问题*例1、如图2（a）所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。L1L2θ图2(a)若将图2(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtanθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。L1L2θ图2(b)*例2、如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,则F的最小值是，F的最大值是。F图822/202smtxaFmax=m(a+g)=360N.*例3、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a＜g)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。图7kaagmt)(2【例4】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大CD。【例5】如图所示．弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m．现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点．如果物体受到的阻力恒定，则A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C．物体运动到O点时所受合力为零D．物体从A到O的过程加速度逐渐减小A、C．连接体问题1：A、B两个物体如图放置，质量分别为m1、m2，B物体放在水平地面上，水平地面光滑给B一个水平推力，A、B一起向右运动，求A、B间的摩擦力的大小。FAB物体运动状态的变化需要“消耗”力NAGAaANBGBN`BFff`2如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?图3—6—6F31可以变形：F推B*3如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？ABF（1）当F=10N15N时，A、B一定仍相对静止，所以2BABA3.3m/smmFaa（2）当F=20N15N时，A、B间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：，而aA=5m/s2，于是可以得到aB=7.5m/s2