山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 第4章《牛顿运动定律》章末总结学案 新人教版必修1(1).doc

山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 第4章牛顿运动定律章末总结学案 新人教版必修1一、整体法与隔离法的应用图1例1如图1所示，箱子的质量m5.0 kg，与水平地面的动摩擦因数0.22.在箱子顶处系一细线，悬挂一个质量m0.1 kg的小球，箱子受到水平恒力f的作用，使小球的悬线与竖直方向的摆角30，试求力f的大小(g取10 m/s2)二、临界和极值问题图2例2如图2所示，两个物块a和b叠放在光滑水平面上，已知a的质量ma4 kg，b的质量mb5 kg，在a上施加一个水平力fa.当fa20 n时，a、b间恰好开始发生相对运动在撤去fa后，求：若要保持a、b间相对静止，对b物块能施加的最大水平力为多大？三、牛顿运动定律的综合应用例3科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后，发现气球因漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量例4在倾斜角为的长斜面上，一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑块(连同风帆)的质量为m，滑块与斜面间的动摩擦因数为、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度v大小成正比，即fkv.滑块从静止开始沿斜面下滑的vt图象如图3所示，图中的倾斜直线是t0时刻速度图线的切线图3(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小(2)若m2 kg，37，g10 m/s2，求出和k的值(sin 370.6，cos 370.8)参考答案知识体系构建运动状态质量矢量瞬时性质匀速直线运动f合0正交分解法图解法解题方法探究一、例140.7 n解析对小球进行受力分析，小球受悬线的拉力ft和重力mg，如图甲所示，则对整体进行受力分析，如图乙所示此时细绳对箱子的拉力和小球受的拉力对整体而言是内力，因此不必考虑：则由牛顿第二定律得f(mm)g(mm)a，即f(mm)(ga)(mm)g(tan )40.7 n.二、例225 n解析依题意，在fa的作用下，a、b一起加速运动有相等的加速度当a、b开始发生相对运动时，a、b系统的加速度为最大加速度，a对b的静摩擦力ffab即为最大静摩擦力由牛顿第二定律的比例式有，fa/(mamb)ffab/mb.当对b施加一最大水平力fb时，a、b仍以共同的加速度运动，且这一加速度也为最大加速度，故b对a的静摩擦力ffba也为最大静摩擦力，即有，ffbaffab.同理可列出比例式：fb/(mamb)ffba/ma.由解得：fbmbfa/ma25 n.三、例3101 kg解析设堵住漏洞后，气球的初速度为v0，所受的空气浮力为f浮，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为m，由牛顿第二定律得mgf浮ma式中a是气球下降的加速度以此加速度在时间t内下降了h，则hv0tat2当向舱外抛掉质量为m的压舱物后，有f浮(mm)g(mm)a式中a是抛掉压舱物后气球的加速度由题意知，此时a方向向上，vat.式中v是抛掉压舱物后气球在t时间内下降速度的减少量由得mm将题设数据m990 kg，v01 m/s，t4 s，h12 m，t300 s.v3 m/s，g9.89 m/s2代入式得m101 kg.例4(1)3 m/s22 m/s(2)0.375k3 ns/m解析(1)由题图可知滑块做加速度减小的加速运动，最终可达最大速度vm2 m/s，t0时刻滑块的加速度最大，即为vt图线在o点的切线的斜率：a3 m/s2(2)对滑块受力分析如图