高中物理人教版（2019）必修一 4.5牛顿运动定律的应用 学案 （有答案）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修一 4.5牛顿运动定律的应用 学案 （有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-16 19:26:21 | ||
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文档简介
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4.5牛顿运动定律的应用
一学科核心素养
物理观念:构建应用牛顿运动定律解决两大类问题的物理观念即:已知物体的受力情况和己知物体的运动情况。
科学思维:培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
科学探究:探究如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量和如何根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。科学态度与责任:初步培养学生合作交流的愿望，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。
二学习重难点
重点：1.已知物体的受力情况，求物体的运动情祝。
2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。
难点;物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。
三课前预习
1．如图所示，，，和B紧靠着放在光滑水平面上，从时刻起，对B施加向右的水平恒力，同时对施加向右的水平变力，______s时、B将分离，此时B物体的加速度大小为______。
2．如图所示，光滑半球形容器质量，O为球心，若将一水平恒力F作用于光滑半球形容器，使质量物块在P点与半球形容器保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动，半球形容器与地面间的动摩擦因数，OP与水平方向的夹角为，取，那么水平恒力___________。
3．如图所示，A、B两物体用轻质细线绕过光滑的定滑轮相连，质量分别为mA=4kg，mB=8kg，物体A放在水平桌面上，物体B竖直悬挂，物体A与桌面间的动摩擦因数。现将物体B由静止轻轻释放，物体A沿桌面滑行的加速度大小等于___________m/s2；若在物块A上放上一个物块C，释放物体B后物块A和C 可以一起在桌面上做匀速直线运动，则物块C的质量是___________kg。
4．质量m=3kg的物体静止在光滑水平地面上，现用F=9N的向右水平拉力作用载物体上，则物体加速度的大小为：_________，5s末的速度大小为：_________m/s。
5．一个重500N的同学站在电梯的地板上，从底层出发到某层楼停止，测得电梯竖直上升的过程中速度v和时间t的数据如下表所示：
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
0 2.0 4.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 3.0 …
电梯的启动和制动过程可以看作是匀变速直线运动，取g=10m/s2，8s时地板对这位同学的支持力为______N，则电梯上升的高度是______m。
6．如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B、B和C之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在A上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块A的加速度大小记为a，S1和S2相对于原长的伸长量分别记为x1和x2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间，a=____，x1∶x2=____。
7．如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图像如图乙所示，设沿传送带向下为正方向。则0~2.0s内物体相对地面的位移大小为______m，传送带和物体之间的摩擦因数为______。
8．如图甲所示，初始有一质量m=5 kg的物块以速度v0=10 m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示，作用3 s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10 m/s2。则撤去拉力F时物块的速度大小v=_____m/s；从施加水平力开始物块能向右滑行的总位移为______m。
9．应用于机场和火车站的安全检查仪的传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持v=0.4 m/s的恒定速率逆时针运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，开始时行李的加速度大小为___________ m/s2，行李到达B处时速度大小为___________ m/s，行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为___________ m。
四自我检测
1．在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1>F2。以A、B为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+△l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0﹣△l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（ ）
A．△l1=△l2，a1=a2 B．△l1>△l2，a1=a2
C．△l1=△l2，a1>a2 D．△l1＜△l2，a1＜a2
2．如图所示，水平面上有一质量为的小车，其上有一定滑轮，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为和的物体A和B，其中物体A在小车水平台面上，物体B被悬挂，整个系统开始处于静止。求以多大的力作用于小车上，才能使物体A与小车之间无相对滑动？（ ）
A．588N B．718.7N C．784N D．980N
3．如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的棱长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
4．质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A物块恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放物块，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的拉力等于Mg
B．轻绳的拉力小于mg
C．A物块运动的加速度大小为
D．A物块运动的加速度大小为
5．如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。当用一水平向左的恒力F作用在A上时，质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止，且B距圆弧面末端Q的竖直高度。已知重力加速度大小为g，则力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ＝60°），则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（ ）
A．大小等于μmg，方向水平向左
B．大小等于mg，方向竖直向上
C．大小大于，方向水平向左
D．大小等于，方向斜向左上方
7．如图甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m = 1kg的小木块以初速度为v0 = 10m/s沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．在t = 5s时刻，摩擦力方向发生变化
B．0 ~ 13s内小木块做匀变速直线运动
C．斜面倾角θ = 30°
D．小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
8．如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（ ）
A． B． C． D．2
9．加速度与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度与F的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．蹦床比赛项目中，若蹦床对运动员的弹力大小与其下压的形变量呈线性关系，且比赛全程蹦床始终处于弹性限度内，取运动员上升的最高点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力。从运动员某次上升到最高点时开始计时，从最高点下降到最低点的过程中用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间，下列描述速度v与时间t，加速度a与竖直位置坐标y的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
参考答案：
三课前预习
1． 0.6 2
2．11N
3． 6 36
4． 3 15
5． 450 41.25
6． 3g 2:1
7． 16 0.5
8． 2 19
9． 2 0.4 0.04
四自我检测
1．A
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．D
8．D
9．C
10．D
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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4.5牛顿运动定律的应用
一学科核心素养
物理观念:构建应用牛顿运动定律解决两大类问题的物理观念即:已知物体的受力情况和己知物体的运动情况。
科学思维:培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。
科学探究:探究如何从牛顿运动定律入手求解有关物体运动状态参量和如何根据物体运动状态参量的变化求解有关物体的受力情况。科学态度与责任:初步培养学生合作交流的愿望，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。
二学习重难点
重点：1.已知物体的受力情况，求物体的运动情祝。
2.已知物体的运动情况，求物体的受力情况。
难点;物体的受力分析及运动状态分析和重要的解题方法的灵活选择和运用。
三课前预习
1．如图所示，，，和B紧靠着放在光滑水平面上，从时刻起，对B施加向右的水平恒力，同时对施加向右的水平变力，______s时、B将分离，此时B物体的加速度大小为______。
2．如图所示，光滑半球形容器质量，O为球心，若将一水平恒力F作用于光滑半球形容器，使质量物块在P点与半球形容器保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动，半球形容器与地面间的动摩擦因数，OP与水平方向的夹角为，取，那么水平恒力___________。
3．如图所示，A、B两物体用轻质细线绕过光滑的定滑轮相连，质量分别为mA=4kg，mB=8kg，物体A放在水平桌面上，物体B竖直悬挂，物体A与桌面间的动摩擦因数。现将物体B由静止轻轻释放，物体A沿桌面滑行的加速度大小等于___________m/s2；若在物块A上放上一个物块C，释放物体B后物块A和C 可以一起在桌面上做匀速直线运动，则物块C的质量是___________kg。
4．质量m=3kg的物体静止在光滑水平地面上，现用F=9N的向右水平拉力作用载物体上，则物体加速度的大小为：_________，5s末的速度大小为：_________m/s。
5．一个重500N的同学站在电梯的地板上，从底层出发到某层楼停止，测得电梯竖直上升的过程中速度v和时间t的数据如下表所示：
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
0 2.0 4.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 3.0 …
电梯的启动和制动过程可以看作是匀变速直线运动，取g=10m/s2，8s时地板对这位同学的支持力为______N，则电梯上升的高度是______m。
6．如图所示，物块A、B和C的质量相同，A和B、B和C之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在A上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块A的加速度大小记为a，S1和S2相对于原长的伸长量分别记为x1和x2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间，a=____，x1∶x2=____。
7．如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图像如图乙所示，设沿传送带向下为正方向。则0~2.0s内物体相对地面的位移大小为______m，传送带和物体之间的摩擦因数为______。
8．如图甲所示，初始有一质量m=5 kg的物块以速度v0=10 m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示，作用3 s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10 m/s2。则撤去拉力F时物块的速度大小v=_____m/s；从施加水平力开始物块能向右滑行的总位移为______m。
9．应用于机场和火车站的安全检查仪的传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持v=0.4 m/s的恒定速率逆时针运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，开始时行李的加速度大小为___________ m/s2，行李到达B处时速度大小为___________ m/s，行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为___________ m。
四自我检测
1．在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1>F2。以A、B为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+△l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0﹣△l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（ ）
A．△l1=△l2，a1=a2 B．△l1>△l2，a1=a2
C．△l1=△l2，a1>a2 D．△l1＜△l2，a1＜a2
2．如图所示，水平面上有一质量为的小车，其上有一定滑轮，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为和的物体A和B，其中物体A在小车水平台面上，物体B被悬挂，整个系统开始处于静止。求以多大的力作用于小车上，才能使物体A与小车之间无相对滑动？（ ）
A．588N B．718.7N C．784N D．980N
3．如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的棱长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
4．质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A物块恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦。若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放物块，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的拉力等于Mg
B．轻绳的拉力小于mg
C．A物块运动的加速度大小为
D．A物块运动的加速度大小为
5．如图所示，质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上，A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。当用一水平向左的恒力F作用在A上时，质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止，且B距圆弧面末端Q的竖直高度。已知重力加速度大小为g，则力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ＝60°），则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（ ）
A．大小等于μmg，方向水平向左
B．大小等于mg，方向竖直向上
C．大小大于，方向水平向左
D．大小等于，方向斜向左上方
7．如图甲所示，倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上，质量为m = 1kg的小木块以初速度为v0 = 10m/s沿斜面上滑，若从此时开始计时，整个过程中小木块速度的平方随路程变化的关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．在t = 5s时刻，摩擦力方向发生变化
B．0 ~ 13s内小木块做匀变速直线运动
C．斜面倾角θ = 30°
D．小木块与斜面间的动摩擦因数为0.5
8．如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（ ）
A． B． C． D．2
9．加速度与F的关系图像如图乙所示，则A的加速度与F的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．蹦床比赛项目中，若蹦床对运动员的弹力大小与其下压的形变量呈线性关系，且比赛全程蹦床始终处于弹性限度内，取运动员上升的最高点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力。从运动员某次上升到最高点时开始计时，从最高点下降到最低点的过程中用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间，下列描述速度v与时间t，加速度a与竖直位置坐标y的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
参考答案：
三课前预习
1． 0.6 2
2．11N
3． 6 36
4． 3 15
5． 450 41.25
6． 3g 2:1
7． 16 0.5
8． 2 19
9． 2 0.4 0.04
四自我检测
1．A
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．D
8．D
9．C
10．D
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