高考物理一轮复习导学案：牛顿第二定律的基本应用（动力学两类基本问题）

第第页《牛顿第二定律的应用——两类动力学问题》导学案(含答案版)【复习目标】理解牛顿第二定律表达式的确切含义；熟练应用牛顿第二定律解决两类动力学问题；【教材梳理】一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟所受合外力的大小成，跟物体的质量成，加速度的方向跟的方向相同。2．表达式：。牛顿第二定律的应用1、两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的情况。(2)已知运动情况求物体的情况。2、解决两类基本问题的两个关键点：（1）两个分析：受力情况分析、运动情况分析（2）一个“桥梁”：加速度是联系运动和力的“桥梁”必备公式：题型1已知受力情况，求解物体的运动情况例1、如图所示，一质量为m的物块放在水平地面上。现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，（重力加速度为g）求：(1)撤去F时，物块的速度v大小；(2)撤去F后，物块还能滑行多长时间t。例2、冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O点．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．（g取10m/s2）求:冰壶的加速度a1大小？通过计算说明冰壶能否到达圆心O点。练习题1.【高考真题】冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点出以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10m/s²）练习题2.某电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶子一段时间后，放手让它向前滑动，若瓶子最后停在桌上有效区域内(不能压线)视为成功；若瓶子最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度L1＝5.5m的水平桌面，选手们将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推它，BC为有效区域。已知BC长度L2＝1.1m，瓶子质量m＝0.5kg，与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。某选手作用在瓶子上的水平推力F＝11N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，该选手要想游戏获得成功，试求：在手推瓶子过程中瓶子的位移取值范围。(令eq\r(5)＝2.2)参考答案例1（1）（2）解：（1）设撤去F时物块的速度大小为v；未撤去F时，根据牛顿第二定律有：F－f=ma①f=μmg②由运动学公式得：v2-0＝2ax③联立①②③解得：(2)撤去F后物块只受摩擦力，根据牛顿第二定律有：f=μmg=maʹ④由运动学公式:v＝aʹt⑤解得：例2解：冰壶受摩擦力，设冰壶的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：μ1mg=ma1①a1=μ1g=0.008×10m/s2=0.08m/s2由运动学公式：v2-v02=-2ax②由①②式解得x=（0-22）/(-2×0.08)=25m＜30m故冰壶不能到达圆心O练习题1解：冰壶受摩擦力，由牛顿第二定律得：μ1mg=ma1①加速度大小a1=μ1g=0.008×10m/s2=0.08m/s2，在使用毛刷的阶段，由牛顿第二定律得：μ2mg=ma2②加速度大小a2=μ2g=0.004×10m/s2=0.04m/s2；由运动学公式可得：v2-v02=-2a1X1③0-v2=-2a2X2