人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 5.牛顿运动定律的应用 (3).ppt

解析(1)飞行器上升阶段受力分析如图甲所示,以竖直向上为正方向由匀变速直线运动的规律,有h=at2根据牛顿第二定律,有F-Ff-mg=ma联立解得Ff=8N。(2)飞行器加速下落时,受力分析如图乙所示,有mg-F1-Ff=ma1飞行器减速下落时,受力分析如图丙所示,有F2+Ff-mg=ma2又H=x1+x2联立解得F1=16N,F2=28N,方向都是竖直向上。答案(1)8N(2)16N,方向竖直向上28N,方向竖直向上甲规律方法多过程问题的解决关键:构建相邻子过程之间物理量的联系方程,如前一过程的末速度是后一过程的初速度,两个过程的位移、加速度、力等关系方程。对点演练3(2022山东济南高一检测)如图所示,质量为2kg的小球套在一根足够长的固定直杆上,杆与水平方向成θ=37°角,球与杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球在大小为50N、方向水平向右的拉力F作用下,从杆的底端处由静止开始沿杆斜向上运动,经过2s后撤去拉力F,已知g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)撤去拉力F前,小球沿杆上滑的加速度大小;(2)小球距离杆底端的最大距离;(3)小球从开始运动直至再滑到杆的底端所需的时间。解析(1)垂直直杆方向有Fsinθ+mgcosθ-FN=0平行直杆方向,由牛顿第二定律有Fcosθ-mgsinθ-μFN=ma解得a=2.5m/s2。(2)小球加速阶段v=at=5m/s,x1=vt=5m减速阶段由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2,v2=2a2x2联立解得x2=1.25m小球距离杆底端的最大距离为x=x1+x2=6.25m。(3)小球下滑时的加速度为a3,由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma3滑到底端的时间为t3,则x=a3t32解得t3=2.5s向上减速时间为t2==0.5s总时间为t总=t+t2+t3=5s。答案(1)2.5m/s2(2)6.25m(3)5s学以致用·随堂检测全达标1.静止在水平地面上的小车,质量为5kg,在50N的水平拉力作用下做直线运动,2s内匀加速前进了4m,在这个过程中(g取10m/s2)()A.动摩擦因数为0.6B.摩擦力的大小为10NC.小车加速度的大小是1m/s2D.小车2s末的速度是4m/sD解析小车做初速度为零的匀加速直线运动,根据x=at2,代入数据解得a=2m/s2,故C错误;根据v=at,可得v=4m/s,D正确;对小车应用牛顿第二定律得F-Ff=ma,代入数据解得Ff=40N,B错误;根据Ff=μFN,可得μ=0.8,A错误。2.A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两个物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA=3mB,则它们所能滑行的距离xA、xB的关系为()A.xA=xB B.xA=3xBC.xA=xB D.xA=9xBA解析根据牛顿第二定律知,两物体加速度a=μg,且初速度相同,根据运动学公式v2=2ax,知,则xA=xB。3.(2022山西临汾高一检测)如图甲所示,将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上相对健康秤静止。使电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下,已知电动扶梯与水平方向夹角为37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系如图乙所示。(1)求该次测量中实验员的质量m;(2)求该次测量中加速和减速过程中水平扶梯台阶对实验员的摩擦力。甲乙解析(1)3~6s电梯匀速运动,实验员受力平衡,F=mg=600N,得m=60kg。(2)加速阶段,根据牛顿第二定律F1-mg=ma1sin37°,Ff1=ma1cos37°解得Ff1=N,方向水平向右减速阶段,根据牛顿第二定律mg-F2=ma2sin37°,Ff2=ma2cos37°解得Ff2=20N,方向水平向左。答案(1)60kg(2)N,方向水平向右20N,方向水平向左本课结束5.牛顿运动定律的应用第四章课标要求1.掌握用牛顿运动定律解决两类问题的方法。(科学思维)2.理解加速度是解决动力学问题的桥梁。(物理观念)3.掌握解决动力学问题的基本思路和方法。(科学思维)内容索引基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升学以致用·随堂检