高中物理 第4章 牛顿运动定律 习题课二 牛顿第二定律的综合应用(1)课件 新人教版必修1.ppt

习题课二牛顿第二定律的综合应用 1 课堂探究 达标测评 课堂探究核心导学 要点探究 一 连接体问题 例1 2017 吉林长春外国语高一检测 如图所示 在质量为m的小车中 用细线悬挂一个质量为m的小球 在水平牵引力f的作用下 小车向右做匀加速运动 稳定时悬线向左偏离竖直方向的角度为 撤去牵引力f后 小车继续向右运动 稳定时悬线向右偏离竖直方向的角度为 则牵引力f的大小为 a mgtan b mgtan c m m gtan d m m g tan tan d 核心点拨 1 小车与小球相对静止 小球的加速度与小车的加速度相同 2 撤去牵引力后 稳定时小球与小车相对静止 根据细线与竖直方向的夹角 可求出加速度 分析整体受力 可求出地面对小车的摩擦力 解析 当小车受到水平牵引力f作用时 对整体 由牛顿第二定律得f ff m m a1小球受力如图所示 则mgtan ma1当小车不受牵引力f作用时 对整体 由牛顿第二定律得ff m m a2对小球 有mgtan ma2联立以上各式解得f m m g tan tan 选项d正确 方法总结 解决连接体问题的基本方法 整体法与隔离法 1 当物体间相对静止 具有共同的对地加速度时 就可以把它们作为一个整体 通过对整体所受的合外力分析列出整体的牛顿第二定律方程 2 当需要计算物体之间 或一个物体各部分之间 的相互作用力时 就必须把各个物体 或一个物体的各个部分 隔离出来 根据各个物体 或一个物体的各个部分 的受力情况 画出隔离体的受力图 列出牛顿第二定律方程 3 许多具体问题中 常需要交叉运用整体法和隔离法 有分有合 从而迅速求解相关问题 拓展提升1 2017 深圳高一检测 一辆小车静止在水平地面上 bc是固定在车上的一根水平杆 质量为m的物块a穿在杆上 a通过细线悬吊着质量为m的物体b b在小车的水平底板上 小车未动时细线恰好在竖直方向上 现使小车如图分四次分别以a1 a2 a3 a4向右匀加速运动 四种情况下a b均与车保持相对静止 且图 甲 和图 乙 中细线仍处于竖直方向 已知a1 a2 a3 a4 1 2 4 8 a受到的摩擦力大小依次为ff1 ff2 ff3 ff4 则下列关系错误的是 a ff1 ff2 1 2b ff1 ff2 2 3c ff3 ff4 1 2d tan 2tan b 解析 甲 乙 两图中 a水平方向只受静摩擦力作用 根据牛顿第二定律得ff1 ma1ff2 ma2而a1 a2 1 2 则ff1 ff2 1 2 故a正确 b错误 丙 丁 两图中 对m和m整体受力分析 受总重力 m m g 支持力fn 摩擦力ff 如图 a 所示 根据牛顿第二定律 有ff m m a 二 牛顿第二定律与图像的结合问题 例2 2017 成都高一期末 为了探究物体与斜面间的动摩擦因数 某同学进行了如下实验 取一质量为m的物体 使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动 如图 甲 所示 通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图 乙 所示 通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图 丙 所示 若已知斜面的倾角 30 取重力加速度g 10m s2 1 求物体与斜面间的动摩擦因数 2 求撤去推力f后 物体还能上升的距离 斜面足够长 思维导图 规律方法 数形结合解决物理问题 物理公式与物理图像的结合是一种重要题型 动力学中常见的图像有v t图像 x t图像 f t图像 f a图像等 解决该类问题注意以下几点 1 分清图像的横 纵坐标所代表的物理量及单位 并且注意坐标原点是否从零开始 明确其物理意义 2 明确图线倾斜程度 斜率 的物理意义 如v t图线的斜率表示加速度 注意图线中一些特殊点所表示的物理意义 如图线与横 纵坐标的交点 图线的转折点 两图线的交点等 3 明确能从图像中获得哪些信息 把图像与具体的题意 情境结合 并结合斜率 特殊点等的物理意义 确定能从图像中反馈出哪些有用信息 如v t图线所围面积表示位移等 并结合牛顿运动定律求解 4 利用横 纵坐标物理量间的函数关系对图像作出判断 拓展提升2 2017 重庆万州二中高一期末 多选 如图 甲 所示 为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角 的关系 将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出 调节斜面与水平方向的夹角 实验测得x与斜面倾角 的关系如图 乙 所示 取g 10m s2 根据图像可求出 a 物体的初速率v0 3m sb 物体与斜面间的动摩擦因数 0 75c 取不同的倾角 物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin 1 44md 当某次 30 时 物体达到最大位移后将沿斜面下滑 bc 达标测评随堂演练 检测效果 1 2017 江苏南京高一检测 如图所示 a b两个物块叠放在光滑水平面上 质量分别为6kg和2kg 它们之间的动摩擦因数为0 2 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取g 10m s2 现对a施加水平拉力f 要保持a b相对静止 f不能超过 a 4nb 8nc 12nd 16n d 解析 要使a b之间不发生相对滑动 它们之间的最大加速度为b的滑动摩擦力产生的加速度的大小 所以最大加速度为a g 2m s2 对整体有f ma mb a 8 2n 16n选项d正确 a b c错误 2 2017 南通高一检测 如图所示 质量为m2的物块b放置在光滑水平桌面上 其上放置质量m1的物块a a通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为m的物块c连接 释放c a和b一起以加速度a从静止开始运动 已知a b间动摩擦因数为 则细线中的拉力大小一定为 a mgb mg mac m1 m2 ad m1a 1m1g c 解析 根据牛顿第二定律 对物块c有mg ft ma 解得ft mg ma 选项a b错误 对a b整体有ft m1 m2 a 选项c正确 ab间为静摩擦力 对物块b有ff m2a 但ff不一定等于 m1g 对a有ft ff m1a则ft m1a m2a ft不一定等于m1a m1g 选项d错误 3 2017 南京学业考试 放在水平地面上的一物块 受到方向不变的水平推力f的作用 f的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示 取重力加速度g 10m s2 由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩檫因数 分别为 a m 0 5kg 0 4b m 1 5kg 0 4c m 0 5kg 0 2d m 1kg 0 2 a 解析 由v t图可知4 6s 物块匀速运动 有ff f 2n 在2 4s内物块做匀加速运动 加速度a 2m s2 由牛顿第二定律得f ff ma 将f 3n ff 2n及a代入解得m 0 5kg 由公式ff fn得 4 2017 黑龙江哈尔滨市六中期末 某运动员做跳伞训练 他从悬停在空中的飞机上由静止跳下 距离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落运动 他打开降落伞后的速度图像如图所示 已知运动员和降落伞的总质量m 60kg g取10m s2 2 匀速下落时