牛顿运动定律的应用习题课课件-高一上学期物理人教版

《牛顿运动定律的应用》习题课目录匀变速直线运动规律应用牛顿第二定律解题程序例题和练习题1.匀变速直线运动规律v=v0+atx=v0t+1/2·at²=(v0+v)t/2v²-v0²=2ax注意：速度、加速度、位移为矢量，规定正方向，确定各量符号.2.应用牛顿第二定律解题程序受力情况加速度a运动情况加速度aF=maF=ma运动学分析运动学分析第一类问题第二类问题从受力求运动选择研究对象，受力分析建坐标系，正交分解力运动学量(v、x、t)(匀变速规律)求合力，算加速度从运动求受力受力分析，画受力示意图正交分解，列方程求解力运动学量(v、x、t)(匀变速规律)求出加速度a3.例题和练习题例题1与水平方向成θ

=37°的推力F=10N作用在质量为2kg的物块,与地面间的动摩擦因数为0.2,物块初始静止.5s后撤去推力.(g=10m/s²，sin37°=0.6.)求：(1)撤去推力时物块的速度.(2)物块末位置与出发点距离是多少？.10Fθ

分析：施加推力时，物块做匀加速直线运动，画出受力示意图，求出合力和加速度，利用匀变速规律求解5s时的速度和匀加速位移。撤去推力后，物块做匀减速直线运动，求解匀减速的加速度和位移。物块末位置与出发点距离等于匀加速位移和匀减速位移之和。解(1)物块受力如图.竖直方向，FN=Fsinθ

+mg

水平方向，

Fcosθ-μFN

=ma1

解得a1=1.4m·s-25s末速度v=at1

=7m/s FθmgfFN(2)匀加速位移

x1=vt1/2=17.5m. 撤去拉力后，

a2=-μg=-2m/s2 匀减速位移为x2， 0-v2=2a2x2 x2=12.25m 总位移

x=x1+x2=29.75m 例题2运动员手拉绳索向上攀登,为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以速度a=1m/s2上升时，试求：

(1)运动员竖直向下拉绳的力；

(2)运动员对吊椅的压力。分析：对运动员和座椅整体分析，利用牛顿第二定律求解绳拉力。对吊椅分析，求运动员的压力。解(1)运动员和吊椅整体受力如图.M=65kg，m=15kg.2F-(M+m)g=(M+m)a代入数据解得F=440N(2)对吊椅，F-mg-FN=ma解得FN=275N(M+m)gFFmgFFN练习1一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。货车原先做匀速直线运动。某时刻货车开始做匀变速运动，发现桶C脱离A滚到B的右侧。求：(1)货车加速度方向；(2)货车加速度应满足什么条件。解(1)由于桶C向B右侧滚动，故货车做匀加速直线运动。(2)当C刚脱离A时，A对C的弹力为零。

mg/tan60°=ma

解得a=

货车加速度：mgFB60°练习2公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离，当前车突然减速停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。若汽车刹车时所受阻力是其重力的1/2，安全距离为120m，求汽车安全行驶的最大速度。解:设最大速度为v，反应时间内匀速位移为x1=v·1s刹车后加速度大小为a，阻力f=0.5mg=ma解得a=5m/s²匀减速位移为x2,v²=2ax2.120m=x1+x2.联立解得v=30m/s练习3质量为0.1kg的弹性小球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图像如图4-7所示.球与水平地面相碰后，离开地面时的速度为碰撞前的3/4.设球受到空气阻力的大小恒为f，取g=10m/s2.求:(1)弹性小球受到的空气阻力f的大小.(2)弹性小球第一次碰撞后反弹的高度h.解(1)由图像知，刚落地速度v=4m/s.下落加速度大小a1=8m/s²。由牛顿第二定律，mg-f=ma1，解得f=0.2N(2)离开地面时速度v2=0.75v=3m/s上升时阻力向下，mg+f=ma2.解得a2=12m/s²v2²=2a2h解得h=0.375m练习4如图，避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。一辆质量为10t的货车行驶到一个长下坡时，因刹车失灵以36km/h的初速度沿坡向下加速运动，在加速前进了1km后，驾驶员将车从干道驶入制动坡床并冲上坡床40m后停止。若货车在该长下坡每行驶1km高度下降120m，受到的阻力是车重的10%，制动坡床与水平面的夹角为θ（sinθ=0.3）。取重力加速度g=10m/s2，若车从干道驶入制动坡床时的速度大小不变，求：

（1）货车刚驶入制动坡床时的速度；

（2）货车在坡床上受到坡床给它的阻力。解：初速度v0=36km/h=10m/s，长下坡倾角为α.sinα=0.12.在长下坡加速度为a1.对车：mgsinα-0.1mg=ma1.解得a1=0.2m/s²设刚进入制动坡床速度为v1,加速位移x1=1km.v1²-v0²=2a1x1.解得v1=m/s在制动坡床减速位移x2=40m.加速度大小为a2,v1²=2a2x2.解得a2=6.25m/s²对车：mgsinθ+f=ma2.解得f=ma2–mgsinθ=3.25×104N练习5如图所示，安检机在工作时，通过传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图(b)所示.设传送带长为2.1m，传送速度为3m/s，被检物品与传送带的动摩擦因数μ=0.3.若被检物品无初速度放到传送带A端问:从A端到B端所用的时间为多少?(g取10m/s2，被检物品可视为质点