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高中物理:用牛顿定律解决问题一(教师版)

高中物理:用牛顿定律解决问题一(教师版)
高中物理:用牛顿定律解决问题一(教师版)

用牛顿定律解决问题(一)

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1.学会用牛顿定律解题的一般步骤

2.掌握两类动力学问题的解题思路

一、从受力确定运动情况

如果已知物体的受力情况,可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律求出物体的运动情况其解题基本思路是:利用牛顿第二定律F 合=ma 求出物体的加速度a ;再利用运

二、从运动情况确定受力

类型一:从受力确定运动情况

例1.一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg ,在6.4 N 的水平拉力作用下沿水平方向向右运动.物体与地面间的摩擦力是4.2 N ,求物体在4 s 末的速度和4 s 内发生的位移.

的合力.取水平向右的方向为正方向,则合力:F=F1-F2=2.2 N,方向水平向右.2.物体原来静止,初速度为0,在恒定的合力作用下产生恒定的加速度,所以物体做初速度为0的匀加速直线运动.

由牛顿第二定律可知,

A.加速度变大,速度变小

B.加速度变小,速度变大

C.加速度先变小后变大,速度先变大后变小

D.加速度先变小后变大,速度先变小后变大

解析:小球接触弹簧后,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,其中重力为恒力.在接触开

当弹力增大到与重力相等时,小球加速度等于0.由于小球具有向下的速度,仍向下运动.小球继续向下运动的过程,弹力大于重力,合外力方向变为竖直向上,小球加速度也向上且逐渐增大,与速度方向相反.小球速度减小,一直到将弹簧压缩到最大形变量,速度变为0.

答案:C

解析:滑雪人受到的力

1.分析人的受力情况,作出受力示意图.然后考虑以下几个问题:滑雪的人共受到几个力的作用?这几个力各沿什么方向?它们之中哪个力是待求的,哪个力实际上是已知的?

2.根据运动学的关系得到下滑加速度,求出对应的合力,再由合力求出人受的阻力.

求滑雪人受到的阻力

G x=mg·sinθ

G y=mg·cosθ

与山坡垂直方向,物体没有发生位移,

彼此平衡,物体所受的合力F等于G x与阻力F阻的合力.

由于沿山坡向下的方向为正方向,所以合力F=G x-F阻,合力的方向沿山坡向下,使滑雪的人

产生沿山坡向下的加速度.滑雪人的加速度可以根据运动学的规律求得:x=v0t+1

2at

2a=

2(x-v0t)

t2

a=4m/s2

根据牛顿第二定律F=ma

f +mg=ma

f=m (a-g )=0.4×(12-9.8)N=0.88 N.

答案:0.88 N

A .μmg

B .ma

C .m M +解析:这是一道根据物体运动状态求物体受力情况的典型习题.题中涉及两个物体,题干中的已知量又比较多,对此类题目,要注意选取好研究对象.两者无相对运动,它们之间的摩擦力只能是静摩擦力.因而滑动摩擦力公式f=μmg 就不再适用.A 选项错误.以木块为研究对象,则静摩擦力产生其运动的加速度F 合=f=ma ,再由牛顿第三定律可知B 选项正确.以小车为研究对象,F-f=Ma ,

f=F-Ma ,D 选项也正确.以整体为研究对象,则a=F M +m ,再代入f=ma 可得f=mF M +m

.故C 选项也正确.

答案:BCD

基础演练

1.(2014秋?东城区期末)如图所示,物体在水平拉力F 的作用下沿光滑水平地面做匀加速直线运动,当速度为v 时,让拉力F 逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况是( )

A.加速度和速度都逐渐变小

B.加速度和速度都逐渐变大

C.加速度逐渐变小,速度逐渐变大

D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小

答案:C

2.(2014秋?北京海淀期末)如图所示,一匹马拉着车在公路上加速前进.关于马拉车的力与车拉马的力,下列说法正确的是()

A.由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力

B.只有马车匀速前进,马拉车的力才等于车拉马的力

C.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等

D.马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,大小始终相等

答案:D

3.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,则汽车刹车前的速度为(g取10 m/s2)( )

A.7m/s

B.10m/s

C.14m/s

D.20m/s

答案:C

4.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是

( )

A.(a)图B.(b)图C.(c)图D.(d)图

答案:C

5.叠放在一起的A、B两物体在白胖的水平拉力F的作用下,沿水平面以某

一速度匀速运动,现白胖突然将作用在B上的力F改为作用在A上,并保持大小

和方向不变,如图所示,则关于A、B的运动状态可能为( )

A.一起匀速运动B.一起加速运动

C.A加速,B减速D.A加速,B匀速

答案:AC

6.黑柱到“超级市场”参加义务劳动,他将运送货物所用的平板车固定在水平地面上,再用4.0×102 N的水平力推动一箱1.0 X 102 kg的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动;若黑柱推动平板车由静止开始加速前进,要使此箱货物不从车上滑落,则他推车时车的加速度的取值可以为()A.3.2 m/s2B.5.5 m/s2

C.6.0 m/s2D.2.8 m/s2

答案:AD

7.匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下面挂有一个小球.若升降机突然停止,在地面上的观察者紫珠看来,小球在继续上升的过程中()

A.速度逐渐减小

B.速度先增大后减小

C.加速度逐渐增大

D.加速度逐渐减小

答案:AC

8.如图所示,AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C 三点恰好位于同一圆周上,C为该圆周的最低点,a、b为套在细杆上的两个小环.两小环同时分别从A、B点由静止下滑,则( )

A.a环先到达C点

B.b环先到达C点

C.a、b环同时到达C点

D.由于两杆的倾角未知,无法判断两环到达C点的先后

答案:C

巩固提高

1.(2014秋?天津期末)如图所示,在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上.一物块在水平恒力F作用下做直线运动,接触弹簧后,压缩弹簧,直至速度为零.整个过程中,物体一直受到力F作用,弹簧一直在弹性限度内.在物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是()

A.物块接触弹簧后立即做减速运动

B.物块接触弹簧后先加速后减速

C.当弹簧形变量最大时,物块的加速度等于零

D.当物块的速度最大时,它所受的合力为零

答案:BD

2.如图所示为某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,且一直作用下去,设小球从静止开始运动,由此可判定()

A .小球向前运动,再返回停止

B .小球向前运动再返回不会停止

C .小球始终向前运动

D .小球向前运动一段时间后停止

答案:C

3.质量为1kg 的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在第t 秒内的位移为x ,则F 的大小为( )

A .2x t 2

B .2x 2t -1

C .2x 2t +1

D .2x t -1

答案:B

4.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m ,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取10m/s2,则汽车刹车前的速度为( )

A .7m/s

B .14m/s

C .10m/s

D .20m/s

答案:B

5.(青州市2014学年高一上学期期末)在第11届全运会蹦床比赛中,三水籍运动员钟杏平以39分的高分摘得女子蹦床金牌。假设表演时运动员仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间的变化规律在计算机上绘制出如图所示的曲线,当地重力加速度g 取10m/s2,依据图象给出的信息可知,运动员的质量和运动员离开弹簧床上升的最大高度分别为( )

A .60kg

B .50kg

C .1.6m

D .3.2m

答案:BD

6.如图所示,一固定不动的光滑斜面,倾角为θ,高为h 。一质量为m 的物体从斜面的顶端由静止开始滑下,求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时

速度的大小.

答案:g h 2sin 1

;gh 2

7.起跳摸高是学生常进行的一项运动,蓝仔身高1.72 m,体重60 kg,站立时举手达到2.14m 他弯曲两腿,再用力蹬地,经0.4s竖直跳起,设他蹬地的力大小恒为1050 N,不计空气阻力,g取10 m/s2,求蓝仔起跳摸高的最大高度是多少.

答案:2.59m

1.一个物体在水平恒力F的作用下,由静止开始在一个粗糙的水平面上运动,经过时间t,速度变为v,如果要使物体的速度变为2v,下列方法正确的是( )

A.将水平恒力增加到2F,其他条件不变

B.将物体质量减小一半,其他条件不变

C.物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍

D.将时间增加到原来的2倍,其他条件不变

答案:D

2.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量m A>m B,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为( ) A.x A=x B B.x A>x B

C.x A

答案:A

3.如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点处固定着一个质量为m的小球.当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大的过程中,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO′沿杆方向)( )

答案:C

4.质量为1kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2.作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示.则物体在前12s内的位移为________.(g=10m/s2)

答案:100m

5.一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示),山坡的倾角θ=30°,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04,求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小.

答案:58m,23.3m/s

6.一架客机在垂直气流作用下失去控制,在10 s内高度下降了1700 m,但最终得到了控制,(如图所示)未酿成事故.若在竖直方向将飞机的运动看作初速为零的匀变速直线运动,则当时飞机的加速度为多大?一个质量为60 kg的人坐在坐椅上,安全带对它的拉力为多大?

答案:34m/s2,1440 N

7.2010年温哥华冬奥会短道速滑女子1000米决赛中,王濛以1分29秒夺得金牌,成为中国首位单届冬奥会获得三枚金牌的选手,这也是她个人的第四枚冬奥会金牌.中国队也包揽了本届冬奥会的短道速滑女子项目全部四枚金牌.假设滑冰运动员的总质量为55 kg,滑冰运动员左右脚交替蹬冰滑行(如下图所示),左右脚向后蹬冰的力都是110 N,每次蹬冰时间1 s,左右脚交替时,中间有0.5 s的时间不蹬冰,忽略运动员滑行中受的阻力,设运动员由静止开始滑行,求15 s末运动员的速度.

答案:20 m/s

8.不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮,绳的一端系一质量M=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬,如右图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2)()

A.25m/s2B.5m/s2

C.10m/s2D.15m/s2

答案:B

9.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则( )

A.t1t2>t3

C.t3>t1>t2D.t1=t2=t3

答案:D

10.在水平地面上有质量为4kg的物体,物体在水平拉力F作用下由静止开始运动,10s后拉力减为F/3,该物体的速度图象如下图所示,则水平拉力F=________N,物体与地面间的动摩擦因数μ=____________.

答案:9N,0.125

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1、一个物体质量为2kg,在几个力作用下处于静止状态,现把一个大小为10N的力撤去,其他力保持不变,则该物体将()

A.沿该力的方向开始做匀加速运动,加速度的大小是5m/s2;

B.沿该力的相反方向做匀加速运动,加速度的大小是5m/s2;

C.沿该力的方向做匀速直线运动;

D.由于惯性,物体仍保持原来的静止状态不变.

答案:B

2、在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,则汽车刹车前的速度为(g取10m/s2)( )

A.7m/s

B.10m/s

C.14m/s

D.20m/s

答案:C

3、竖直向上抛出一个物体,设物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比,则从物体抛出,到

落回抛出点的过程中,物体加速度最大的位置是在 ( )

A .物体被抛出时

B .物体在最高点时

C .物体落回抛出点时

D .向上运动过程中的某点位置

答案:A

4、如图所示,站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上作加速运动,关于人受到的力,以下说法正确的是( )

A .摩擦力为零

B .摩擦力方向水平向右

C .支持力等于重力

D .支持力大于重力

答案:BD

5、质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上.用水平推力F 向右推M ,两物体向右加速运动时,M 、m 间的作用力为N 1;用水平力F 向左推m ,使M 、m 一起加速向左运动时,M 、m 间的作用力为N 2,如图(1)、(2)所示,则 ( )

A .N 1︰N 2=1︰1

B .N l ︰N 2=m ︰M

C .N 1︰N 2=M ︰m

D .条件不足,无法比较N 1、N 2

的大小

答案:B

6、如图所示,AC 、BC 为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A 、B 、C 三点恰好位于同一圆周上,C 为该圆周的最低点,a 、b 为套在细杆上的两个小环.两小环同时分别从A 、B 点由静止下滑,则( )

A .a 环先到达C 点

B .b 环先到达

C 点

C .a 、b 环同时到达C 点

D .由于两杆的倾角未知,无法判断两环到达C 点的先后

答案:C

7、如图所示,一固定不动的光滑斜面,倾角为θ,高为h 。一质量为m 的物体从斜

面的顶端由静止开始滑下,求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时速度的大小.

答案:;

g

h 2sin 1 gh 2课程顾问签字: 教学主管签字:

用牛顿定律解决问题教案

第六节用牛顿定律解决问题(一) 教学目标: (一)知识与技能 1.巩固对物体进行受力分析的方法。 2.掌握用牛顿第二定律解决问题的基本思路和基本方法。 3.通过例题分析、讨论,培养学生掌握用牛顿第二定律解题的方法。 4.通过解题训练、培养学生审题能力及分析问题、解决问题的能力。 (二)过程与方法 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力。 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 (三)情感、态度和价值观 培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯。 教学重点:正确地对物体进行受力分析,掌握用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这两类问题的基本思想和方法。 教学难点:对物理情景及物理过程的分析。 教学方法:实例分析法、归纳法、讲练结合法。 教学用具:投影仪、投影片、教学课件。 教学过程: (一)导入新课 教师:到目前为止我们学习了牛顿的几条运动定律? 学生:三条。 教师:三条定律中,哪条定律是动力学中的核心内容呢?

学生: 牛顿第二定律。 教师: 为什么它是核心呢? 学生: 因为它把物体的受力和物体的运动情况有机地结合起来了。 教师: 本节我们就一起应用牛顿的运动定律来解决一些生活中的实际问题,以加深我们对定律的理解。 (二) 新课教学 1、动力学的两类基本问题 教师:牛顿第二定律定量地确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,那么,如果已知物体的受力情况,如何确定物体的运动速度、位移等运动情况?如果已知物体的运动情况;能否判断物体的受 力情况? 学生讨论与探究,教师引导: 通过讨论教师总结:一类是根据物体受力情况确定物体的运动情况;一类是根据运动情况确定受力情况,解这两类问题的关键是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。因为由受力可求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就确定了物体的运动情况.这在实际问题中有重要应用,如指挥“神舟五号”飞船的科学家,根据飞船的受力情况可以确定飞船在任意时刻的位置和速度。 相反,如果已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体的受力情况。在实际问题中,常常需要从物体的运动情况来确定未知力。例如,知道了列车的运动情况,可以确定机车对列车的牵引力;根据天文观测知道了月球的运动情况,就可以知

高中物理必修一:《牛顿第一定律》练习题[精选]

1、关于伽利略理想实验,以下说法正确的是( BC ) A.伽利略理想实验是假想的,是没有科学依据的 B. 伽利略理想实验是在可靠的事实的基础上进行的抽象思维而创造出来的一种科学推理 方法,是科学研究中的一种重要方法 C.伽利略的理想实验有利地否定了亚里士多德的观点 D.现在,伽利略的斜面实验已不再是理想实验,是可以做出的实验了 2、伽利略的理想斜面实验说明( B ) A.一切物体都具有惯性 B.亚里士多德的运动和力的关系是错误的 C.力是维持物体运动状态的原因 D.力是改变物体运动状态的原因 3、关于力与运动,下列说法中正确的是( C ) A.静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受力任何外力作用 B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态 C.当物体的运动状态改变时,物体一定受到外力作用 D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 4、以下说法中正确的是( ABD ) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体据有惯性 C.在水平面上滑动的木块最终要停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 D.物体运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用 5、下列关于惯性的说法,正确的是( D ) A.人走路时没有惯性,被绑到时有惯性 B.物体不受外力时有惯性,受到外力后惯性被克服掉了,运动状态才发生变化 C.物体的速度越大惯性越大,因为速度越大的物体越不容易停下来 D.惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性 6、某人用力推原来静止在水平面上的小车,是小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持

小车做匀速指向运动,可见( CD ) A.力是使物体维持物体运动的原因 B.力是维持物体运动速度的原因 C.力是使物体速度发生改变的原因 D.力是改变物体运动状态的原因 7、在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员做立定跳远,若向各个方向都用相同的力起跳,则( D ) A.向北跳最远 B. 向南跳最远 C.向东向西跳一样远,但没有向南跳远 D.无论向哪个方向跳都一样远 8、人从行驶的汽车上跳下来后容易( A ) A.向汽车行驶的方向跌倒 B.向汽车行驶的反方向跌倒 C.向汽车右侧方向跌倒 D.向汽车左侧方向跌倒 9、如图1所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m 1,m 2的两个小球,(m 1>m 2),两小球原来随车一起运动,当车突然停止时,若不考虑其他阻力,则两个小球( B ) A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.无法确定 10、火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在(C ) A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 11、下列情况中,物体运动状态发生变化的是( ABD ) A .火车进站时 B .汽车转弯时 m 1 图1

用牛顿定律解决问题(一)

第6节 用牛顿定律解决问题(一) 理解领悟 牛顿第二定律揭示了运动和力的关系,结合运动学公式,我们可以从物体的受力情况确定物体的运动情况,也可以从物体的运动情况确定物体的受力情况。本课便涉及这两类应用牛顿运动定律解决的一般问题。 1. 力和运动关系的两类基本问题 关于运动和力的关系,有两类基本问题,那就是: ① 已知物体的受力情况,确定物体的运动情况; ② 已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。 2. 从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情况求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移。 3. 从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(如物体的运动性质、速度、加速度或位移)已知的条件下,要求得出物体所受的力。处理这类问题的基本思路是:首先分析清楚物体的受力情况,根据运动学公式求出物体的加速度,然后在分析物体受力情况的基础上,利用牛顿第二定律列方程求力。 4. 加速度a 是联系运动和力的纽带 在牛顿第二定律公式(F=ma )和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v 0+at , x=v 0t+21at 2, v 2-v 02=2ax 等)中,均包含有一个共同的物理量——加速度a 。 由物体的受力情况,利用牛顿第二定律可以求出加速度,再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来,由物体的运动状态及其变化,利用运动学公式可以求出加速度,再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见,无论是哪种情况,加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。 5. 解决力和运动关系问题的一般步骤 牛顿第二定律F=ma ,实际上是揭示了力、加速度和质量三个不同物理量之间的关系。方程左边是物体受到的合力,首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,求合力的方法可以利用平行四边形定则或正交分解法。方程的右边是物体的质量与加速度的乘积,要确定物体的加速度就必须对物体的运动状态进行分析。 由此可见,应用牛顿第二定律结合运动学公式解决力和运动关系的一般步骤是: ① 确定研究对象; ② 分析研究对象的受力情况,必要时画受力示意图; ③ 分析研究对象的运动情况,必要时画运动过程简图; ④ 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度; ⑤ 利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。 6. 教材中两道例题的说明 第1道例题已知物体受力情况确定运动情况,求解时首先对研究的物体进行受力分析,根据牛顿第二定律由合力求出加速度,然后根据物体的运动规律确定了物体的运动情况(末

用牛顿定律解决问题

第六节 用牛顿定律解决问题(一) 教学要求: 1、进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 主要内容: 力是使物体产生加速度的原因,受力作用的物体存在加速度.我们可以结合运动学知识, 解决有关物体运动状态变化的问题.另一方面,当物体的运动状态变化时,一定有加速度, 我们可以由加速度来确定物体的受力. 一、动力学的两类基本问题 1.已知物体的受力情况,要求确定物体的 2.已知物体的运动情况,要求推断物体的 二、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 1.确定研究对象 2.进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图 3.建立坐标系,根据定理列方程 4.统一单位,代入数据求解 检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解. 课本例题讲解 随堂练习 1.一轻质弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm .再将重物向下拉1cm , 然后放手.则在刚放手的瞬间,重物的加速度是(取g=10m/s 2)( ) A .2.5m/s 2 B.7.5 m/s 2 C.10 m/s 2 D.12.5 m/s 2 2.如图所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上小球与悬点 的连线与竖直方向的夹角为θ,放在车厢底板上的物体A 跟车厢相对静止.A 的质量为m ,则A 受到的摩擦力的大小和方向是: A .mgsinθ,向右 B. mgtanθ,向右 C. mgcosθ, 向左 C. mgtanθ, 向左 3.质量为2kg 的质点,在两个力F 1=2N ,F 2=8N 的作用下,获得的加速度大小可能是:( ) A .1m/s 2 B.3m/s 2 C.6m/s 2 D.4m/s 2 4.一质量为m 的物体,在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动,经时间t 后速 度为v .为使物体的速度增为2v ,可以采用的办法是( ) A .将物体的质量减为原来的1/2,其他条件不变 B .将水平力增为2F ,其他条件不变. C .将时间增为2t ,其他条件不变. D .将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍. 5.质量为m 的木块,以初速v 0能在水平面上滑行的距离为s .如在木块上再粘一个质量为 m 的木块,仍以初速v 0在同一水平面上滑行.它们能滑行的距离为 ( ) A . 2s B .2s . C .4 s D .s A

用牛顿定律解决问题(一)--每课一练

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一) 作业 1.粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动,现使F 不断减小,则在滑动过程中( ) A .物体的加速度不断减小,速度不断增大 B .物体的加速度不断增大,速度不断减小 C .物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D .物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 答案 D 解析 合外力决定加速度的大小,滑动过程中物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力.因为F 逐渐减小,所以合外力先减小后反向增大,而速度是增大还是减小与加速度的大小无关,而是要看加速度与速度的方向是否相同.前一阶段加速度与速度方向同向,所以速度增大,后一阶段加速度与速度方向相反,所以速度减小,因此D 正确. 2.A 、B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面,若两物体的质量为m A >m B ,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离x A 与x B 相比为( ) A .x A =x B B .x A >x B C .x A

用牛顿定律解决问题 二

4.6用牛顿定律解决问题(二) 学习目标: 1. 知道连结体问题。 2. 理解整体法和隔离法在动力学中的应用。 3. 初步掌握连结体问题的求解思路和解题方法。 学习重点: 连结体问题。 学习难点: 连结体问题的解题思路。 主要内容: 一、连结体问题 在研究力和运动的关系时,经常会涉及到相互联系的物体之间的相互作用,这类问题称为“连结体问题”。连结体一般是指由两个或两个以上有一定联系的物体构成的系统。 二、解连的基本方法:整体法与隔离法 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列出整体的牛顿第二定律方程。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。 F A B F A B F V B A

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,从而可迅速求解。 【例一】如图所示,置于光滑水平面上的木块A 和B ,其质量为m A 和m B 。当水平力 F 作用于A 左端上时,两物体一起作加速运动,其A 、B 间相互作用力大小为 N 1;当水平力F 作用于B 右端上时,两物体一起做加速度运动,其A 、B 间 相互作用力大小为N 2。则以下判断中正确的是( ) A .两次物体运动的加速度大小相等 B .N 1+N 2

用牛顿定律解决问题教案

用牛顿定律解决问题(二) ★新课标要求 (一)知识与技能 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 (二)过程与方法 1、培养学生的分析推理能力和实验观察能力。 2、培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。 3、引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 (三)情感、态度与价值观 1、渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。 2、培养学生联系实际,实事求是的科学态度和科学精神。 ★教学重点 1、共点力作用下物体的平衡条件及应用。 2、发生超重、失重现象的条件及本质。 ★教学难点 1、共点力平衡条件的应用。 2、超重、失重现象的实质。正确分析受力并恰当地运用正交分解法。 ★教学方法 1、创设情景——导入目标一一分析推理——归纳总结一一根据理论提出猜想——实验验证。 2、通过实例分析、强化训练,使学生能够更加熟练地运用牛顿运动定律解决问题。★教学用具:

多媒体、体重计、装满水的塑料瓶等。 ★教学过程 (一)引入新课 开门见山,阐明课题:这节课我们继续用牛顿运动定律解决问题。 (二)进行新课 教师活动:指导学生完成实验: 1、甲站在体重计上静止,乙说出体重计的示数。 提出问题: 2、甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化怎样变化(乙说出示数的变化情 况:变小) 3、甲突然站起时,体重计的示数是否变化怎样变化(乙说出示数的变化情 况:变大) 学生活动:甲乙两位同学到讲台上,甲站在体重计上,乙观察体重计的示数并报给全班同学。 点评:由实验引入课题,激发学生的学习热情和求知欲。 教师活动:1、引导学生分析,物体保持静止或做匀速直线运动,其共同点是什么(速度保持不变,就是状态不变) 2、给出平衡状态的概念。 学生活动:学生思考、交流、作答。 可能出现的答案:1、仅受重力和支持力,都是属于二力平衡。2、速度保持 不变态的概念并让学生理解 点评:给出平衡状态的概念并让学生理解。 教师活动:提问学生:那么共点力作用下物体的平衡条件是什么 和学生一起对答案进行评析。 学生活动:学生根据上面的实例和平衡状态的概念积极思考并回答: 因为物体处于平衡状态时速度保持不变,所以加速度为零,根据牛顿第二定 律得:物体所受合力为零。

【参考版】4.7《用牛顿运动定律解决问题(二)示范教案

第四章 牛顿运动定律 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) ★教学目标 (一) 知识与技能 1. 理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2. 会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3. 通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4. 进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 (二) 过程与方法 5. 培养学生处理多共点力平衡问题时一题多解的能力。 6. 引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。 (三) 情感态度与价值观 7. 渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问题。 8. 培养学生联系实际,实事求是的科学态度和科学精神。 ★教学重点 1. 共点力作用下物体的平衡条件及应用。 2. 发生超重、失重现象的条件及本质。 ★教学难点 1. 共点力平衡条件的应用。 2. 超重、失重现象的实质。 ★教学过程 一、引入 师:今天我们继续来学习用牛顿定律解决问题。首先请同学们回忆一个概念:平衡状态。什么叫做平衡状态。 生:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。 师:物体处于平衡状态时它的受力特点是什么? 生:因为牛顿定律是力与运动状态相联系的桥梁,所以根据牛顿第二定律m F a 合 知当合外力为0时,物体的加速度为0,物体将静止或匀速直线运动。 师:当一个物体受几个力作用时,如何求解合力? 生:根据平行四边形定则将力进行分解合成。 师:力的分解合成有注意点吗?或力的分解合成有适用范围吗?

4.6用牛顿运动定律解决问题

6 用牛顿运动定律解决问题(一) 高一物理备课组(襄阳市一中) 1、牛顿第一定律: 2、牛顿第二定律: 3、牛顿第三定律: 4、用 30N的水平外力 F,拉一静止在光滑的水平面上质量为 20kg的物体,则第3秒末物体的速度和加速度分别是 A、v = 7.5 m/s,a = l.5m/s2; B、v = 4.5m/s,a = l.5m/s2; C、v = 4.5 m/s,a = 0 ; D、v = 7.5 m/s,a =0 。 5、斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2) (1) 若斜面光滑,求小物体下滑到斜面底 端B点时的速度及所用时间; (2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间. 6、从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已知汽车的质量m=4×103kg,牵引力 F=5.2×103N.求:

2、思路:运动情况加速度受力情况 3、例题2:一个滑雪的人,质量是75 kg,以v =2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 (1)、从题目中找出关于物理情景的描述。(2)、研究对象是谁?找出关于运动状态的描述。(3)、求出人的加速度,并画出受力图。合力沿什么方向?大小是多少? (4)、怎样求人受的阻力?完整写出解答过程。 小技巧:(类型一)(类型二)能够从习题所求入手思考就知道了是哪一类问题 四、巩固练习 1 、如图3—3—1所示,悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车可能的运动情况是() A、向右加速运动; B、向右减速运动; C、向左加速运动; D、向左减速运动。 2、如图3—3—2所示为一光滑竖直圆槽,AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面,与圆相交于A、B、C点.若一物体 由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t 1、t 2 、 t 3,则() A、t 1 <t 2 <t 3 ; B、t 1 >t 2 >t 3 ; C、t1=t2=t3; D、t1=t2<t3。 (1)、汽车运动的加速度大小; (2)、运动过程中汽车所受的阻力大小。

53-用牛顿定律解决问题(一)

用牛顿定律解决问题(一) 一、知识与技能 1、进一步学习分析物体的受力情况,并能结合物体的运动情况进行受力分析。 2、掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。 3、学会如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量。 4、学会根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。 二、过程与方法 1、培养学生利用物理语言表达、描述物理实际问题的能力。 2、帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。 3、帮助学生学会运用实例总结归纳一般问题解题规律的能力。 4、让学生认识数学工具在表达解决物理问题中的作用。 三、情感、态度与价值观 1、利用我国的高科技成果激发学生的求知欲及学习兴趣。 2、培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。 3、初步培养学生合作交流的愿望,能主动与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。 ★教学重点 用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法 ★教学难点 正确分析受力并恰当地运用正交分解法 ★教学方法 创设情景一一导入课题一一实例分析一-实践体验一一交流总结 ★教学过程 一、引入新课 教师活动:利用多媒体投影播放“神州”5号飞船的升空及准确定点回收情景的实况录像资料,教师提出问题,引导启发学生初步讨论。 学生活动:观看录像,思考老师所提问题,在教师的引导下初步讨论。 点评:通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣。 教师活动:提出两个问题让大家思考讨论:

l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是 什么? 2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问题? 学生活动:学生思考讨论、阅读教材并回答:牛顿第二定律确定了力和运动的关系,使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来,从受力情况确定出物体的 运动情况。 点评:趁热打铁,设置疑问,激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。 教师活动:限于目前的知识水平,我们还不能直接研究上述问题,但我们可以本着由易到难的原则,从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路。 下面我们就来学习有关知识。 点评:充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力,同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。 二、进行新课 1、从受力确定运动情况 教师活动:投影展示例题1 并布置学生审题:一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩 擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。 问:l、本题研究对象是谁?它共受几个力的作用?物体所受的合力沿什么 方向?大小是多少? 2、本题要求计算位移和速度,而我们只会解决匀变速运动问题。这个 物体的运动是匀变速运动吗?依据是什么? 3、F N和G在竖直方向上,它们有什么关系? 学生活动:学生思考讨论后作答,并进一步判定:物体所受的合力水平向右,根据牛顿第二定律其加速度一定水平向右,因此物体向右做匀加速直线运动。 F N和G在竖直方向上,大小相等、方向相反,是一对平衡力。 借机让学生对平衡力和作用力与反作用力进行比较鉴别。 点评:通过分析实例,培养学生分析探索和寻找物理量之间的关系,发现浅层次规律的能力,运用物理语言的能力。 教师活动:经分析发现该题属于已知受力求运动呢,还是已知运动求受力呢? 学生活动:学生讨论并形成一致意见:已知受力求运动学情况。

用牛顿定律解决问题二

用牛顿定律解决问题二 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

第七节用牛顿定律解决问题(二) 教材要求: 1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 3、通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。 4、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 主要内容: 一、共点力的平衡条件 1、平衡状态:物体处于和,我们说物体处于平衡状态。 2、在共点力作用下处于平衡状态的物体所受的合外力, 即:。 二、超重 1.超重现象是指:___________________________ ________________________________________。 2.超重的动力学特征:支持面(或悬线)对物体的(向上)作用力_____物体所受的重力.(填“大于”、“小于”、“等于”) 3.超重的运动学特征:物体的加速度向上,它包括两种可能的运动情况:_______________________________________________________。 三、失重 1.失重现象是指:__________________________ 。 2.失重的动力学特征: _______________________ 。 3.失重的运动学特征:物体的加速度向,它包括两种可能的运动情况:___________________ 。四、对超重和失重的进一步理解 1.当物体处于“超重”状态时,物体的重力_______.当物体处于“失重”状态时,物体的重力_________,当物体处于“完全失重”状态时,物体的重力________.(填“增大”、“减小”、“不变”) 2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象. 3.“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物体的_______的方向. 4.日常所说的“视重”与“重力”有区别.视重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大小,只有当物体的加速度为零时,视重大小等于重力的大小. 课本例题讲解: 随堂练习: 1.在升降机中用弹簧秤称一物体的重力,由弹簧秤示数的变化可以判定系统的运动状态,下面说法正确的是( ) A.示数大于物重,则升降机可能是向上作加速运动. B.示数小于物重,则升降机一定是向下作加速运动. C.示数等于物重,则升降机一定是作匀速直线运动.

用牛顿运动定律解决问题(一)含答案

一、选择题 1、用3N的水平恒力,在水平面上拉一个质量为2kg的木块,从静止开始运动,2s内的位移为2m,则木块的加速度为() A.0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2 2、据《新消息》报道,在北塔公园门前,李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端,将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考,其中正确的是() A.李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的摩擦力 B.若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易 C.车被拉动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力 D.当车由静止被拉动时,绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力 3、行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( ) A.450N B.400N C.350N D.300N 4、粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中( ) A.物体的加速度不断减小,速度不断增大 B.物体的加速度不断增大,速度不断减小 C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 6、有种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,正好经历了这两个过程,则能正确反映该乘客在这两个过程中的受力示意图的是() 二、多项选择 7、正在加速上升的气球,下面悬挂重物的绳子突然断开,此时( ) A.重物的加速度立即发生改变 B.重物的速度立即发生改变 C.气球的速度立即改变 D.气球的加速度立即增大 三、计算题 8、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动中所受的阻力大小. 9、质量为1000Kg的汽车在水平路面上从静止开始运动,经过4s速度达到10m/s,汽车受到的水平牵引力为3000N。求汽车在运动过程中所受到的阻力大小。 10、水平面上有一质量为1 kg的木块,在水平向右、大小为5 N的力作用下,由静止开始运动.若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2. (1)画出木块的受力示意图;(2)求木块运动的加速度; (3)求出木块4 s内的位移.(g取10 m/s2) 11、一个质量m=2 kg的物体从空中由静止下落,已知物体所受空气阻力大小F f=10N,取重力加速度g=10m/s2。求: (1)物体下落时的加速度大小; (2)物体下落时间t=2s时(物体未着地)的位移大小。 12、如图甲,在水平地面上,有一个质量为4kg的物体,受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力,由静止开始运动,其速度时间图象如图乙所示. (g=10N/kg , sin370=0.6, cos370=0.8.)求: (1)物体的加速度大小; (2)物体与地面间的动摩擦因数。 13、如图4-3-12所示,物体A的质量为10 kg,放在水平地面上,物体A与地面间的动摩擦因数μ=0.2,如果用与水平面成30°的力拉它,为了产生1 m/s2的加速度,F需要多大?(g取10 m/s2 ) 14、一个质量为20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°.求物体从斜面下滑过程中的加速度.(g取10 m/s2,cos37°=0.8,sin37°= 0.6)

用牛顿定律解决问题(二) 教案

用牛顿定律解决问题(二) 教学目标: 知识与技能 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题. 3.通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质. 4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤. 过程与方法 1.培养学生的分析推理能力和实验观察能力. 2.培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力. 3.引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质. 情感态度与价值观 1.渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识,勇于探 究与日常生活有关的物理问题. 2.培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神. 教学重点、难点: 教学重点 1.共点力作用下物体的平衡条件及应用. 2.发生超重、失重现象的条件及本质. 教学难点 1.共点力平衡条件的应用. 2.超重、失重现象的实质.正确分析受力并恰当地运用正交分解法. 教学方法: 探究、讲授、讨论、练习 教学手段: 多媒体教学设备,体重计、装满水的塑料瓶等 课时安排: 新授课(2课时) 教学过程: [新课导入] 师:上一节课中我们学习了用牛顿运动定律解决问题的两种方法,根据物体的受力情况确定物体的运动情况和根据物体运动情况求解受力情况.这一节我们继续学习用牛顿运动定

律解题. 师:我们常见的物体的运动状态有哪些种类? 生:我们常见的运动有变速运动和匀速运动,最常见的是物体静止的情况. 师:如果物体受力平衡,那么物体的运动情况如何? 生:如果物体受力平衡的话,物体将做匀速直线运动或静止,这要看物体的初速度情况.[新课教学] 一、共点力的平衡条件 师:那么共点力作用下物体的平衡条件是什么? 生:因为物体处于平衡状态时速度保持不变,所以加速度为零,根据牛顿第二定律得:物体所受合力为零. 师:同学们列举生活中物体处于平衡状态的实例. 生1:悬挂在天花板上的吊灯,停止在路边的汽车,放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等. 生2:竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间. 师:大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡状态, 学生讨论,回答提问 生1:竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态,因为此时物体速度为零. 生2:我不同意刚才那位同学的说法,物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态,并不是物体运动速度为零的位置.处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零,它的速度立刻就会发生改变,所以不能认为处于平衡状态. 师:刚才的同学分析得非常好,大家一定要区分到底是速度为零还是合外力为零时物体处于平衡状态,经过讨论分析我们知道应该是合外力为零时物体处于平衡状态.为了加深同学们对这个问题的理解,我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的,多媒体投影课本中的例题、三角形的悬挂结构及其理想化模型 师:轻质细绳中的受力特点是什么? 生:轻质细绳中的受力特点是两端受力大小相等,内部张力处处相等. 师:节点O的受力特点是什么? 生:节点O的受力特点是一理想化模型,所受合外力为零. 师:我们分析的依据是什么? 生:上面的分析借助牛顿第二定律进行,是牛顿第二定律中合力等于零的特殊情况.师:同学们把具体的解答过程写出来. 投影学生的解答过程 解答:如图4—7—1所示,F1、F2、F3三个力的合力为零,表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零,也就是: F2一F l cos?=0

用牛顿定律解决问题(二) 每课一练

课时提升作业(十九) 用牛顿运动定律解决问题(二) (15分钟50分) 一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出) 1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是( ) A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体处于平衡状态,所受合力一定为零 D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动 【解析】选C。处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合力为零。某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A、D错误;物体相对于另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B 错误;由共点力的平衡条件可知选项C正确。 2.(2014·厦门高一检测)2013年6月26日8时7分许,搭乘3名中 国航天员的神舟十号载人飞船返回舱,在内蒙古中部草原上顺利着陆。返回舱在重返大气层时,速度可达几千米每秒。为保证返回舱安全着陆,在下降过程中要利用降落伞使返回舱减速。如图所示为神十返回舱主降落伞打开,返回舱减速下降过程,在这过程中( )

A.返回舱处于失重状态 B.返回舱处于超重状态 C.航天员受到的重力变小了 D.航天员受到的重力与返回舱对他的作用力相等 【解析】选B。返回舱减速下降时,加速度方向向上,故返回舱处于超重状态,但返回舱的重力不变,故选项B对,A、C错;由于返回舱处于超重状态,里面的人也处于超重状态,故航天员受到的重力小于返回舱对他的作用力,选项D错误。 【变式训练】(2014·济宁高一检测)关于超重和失重,下列说法中正确的 是( ) A.超重就是物体受的重力增大了 B.失重就是物体受的重力减小了 C.完全失重就是物体一点重力都不受了 D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的 【解析】选D。所谓超重(或失重),指的是物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)大于(或小于)自身重力的现象,而物体自身的重力不变。故选项D正确,选项A、B、C错误。 3.(多选)(2014·武汉高一检测)几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录,如图所示。图甲为电梯静止时体重计的照

用牛顿运动定律解决问题一练习题及答案解析

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.A 、B 两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且m A =3m B ,则它们所能滑行的距离x A 、x B 的关系为( ) A .x A =x B B .x A =3x B C .x A =13x B D .x A =9x B 解析: 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度a =μmg m =μg 与质量无关,由0-v 20=-2ax 和题设条件知x A =x B . 答案: A 2.2009年8月31日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭发射印度尼西亚“帕拉帕-D ”通信卫星.假设火箭在大气层竖直升空时,发动机的推力不变,空气阻力也认为不变,则在火箭冲出大气层前的这一过程中,其v -t 图象是( ) 解析: 燃料消耗的过程中,火箭的质量不断减小,对火箭有F -mg -F f =ma ,a =F -F f m -g ,因推力F 、空气阻力F f 不变,火箭的质量m 减小,所以火箭的加速度不断增大,从A 、B 、C 、D 四个图象看,应选D 项. 答案: D 3.如右图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ,其下端都固定于底部圆心O ,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b 、c 处开始下滑(忽略阻力),则( ) A .a 处小孩最先到O 点 B .b 处小孩最后到O 点 C .c 处小孩最先到O 点 D .a 、c 处小孩同时到O 点 答案: D 4. 如右图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动.由此可判定( ) A .小球向前运动,再返回停止 B .小球向前运动,再返回不会停止 C .小球始终向前运动 D .小球向前运动一段时间后停止 解析: 由F -t 图象知:第1 s ,F 向前;第2 s ,F 向后.以后重复该变化,所以小球先加速1 s ,再减速1 s,2 s 末速度刚好减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动. 答案: C 5.竖直上抛物体受到的空气阻力F f 大小恒定,物体上升到最高点时间为t 1,从最高点再落回抛出点所需时间为t 2,上升时加速度大小为a 1,下降时加速度大小为a 2,则( ) A .a 1>a 2,t 1a 2,t 1>t 2 C .a 1t 2 解析: 物体上升时所受合力F =mg +F f =ma 1,下降时所受合力F ′=mg -F f =ma 2,故a 1>a 2.又 因为h =12a 1t 21=12 a 2t 22,则t 1

用牛顿定律解决实际问题(一)

用牛顿定律解决实际问题(一) 一、知识点讲解 ①从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况,指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是: 1.先分析物体受力情况求合力 2.据牛顿第二定律求加速度 3.用运动学公式求运动学量(所求量)。 ②从受力确定运动情况 已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。 处理这类问题的基本思路是: 1.先分析物体的运动情况 2.据运动学公式求加速度 3.在分析物体受力情况的基础上,用牛顿第二定律列方程求所求力(所求量)。

二、典型例题 例1:一个静止在水平面上的物体,质量是2kg ,在10N 的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间没有摩擦。求物体5s 末的速度。(g=10m/s 2) 解析: 物体受力情况如图所示,由正交分解求物体受力情况,可得 x 轴:F=10N y 轴:F N =G=mg=2kg ×10m/s 2=20N 故由受力分析可知物体合力F 合=10N 由牛顿第二定律F 合=ma ,求加速度a=5m/s 2 由运动学公式v=v 0+at 可得v=0m/s+5m/s 2×5s=25m/s 答案:25m/s 例2:质量为10kg 的物体静止在水平面上, 当在40N 的水平拉力作用下由静止开始运动,4s 末物体位移为8m , 求物体受到的阻力是多少?(g=10m/s 2) F G F N

解析: 先分析物理的运动情况,知道物体位移x=8m ,t=4s ,v 0=0m/s ,求加 速度a ,由x=v 0t+0.5at 2,可得8m=0m/s ×4s+0.5a (4s )2,故a=1m/s 2。 由牛顿第二定律F 合=ma ,可得F 合=10kg ×1m/s 2=10N 物体受力情况如图所示,由正交分解求物体受力情况,可得 x 轴:F=40N ,f 未知 y 轴:F N =G=mg=10kg ×10m/s 2=100N 故由受力分析可知物体合力F 合=F-f ,故f=F-F 合=40N-10N=30N 答案:30N 三、针对性训练 练习1:一个静止在水平面上的物体,质量是2kg ,在20N 的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间摩擦因数μ=0.5。求物体5s 末的速度。(g=10m/s 2) F G F N

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