必修1 第四章 牛顿运动定律 第五课时：牛顿第二定律应用（一）

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第五课时：牛顿第二定律应用(一)
设计人：刘智博 审核人： 上课时间：
【高考要求与解读】
掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能
【题型探究】
一、牛顿运动定律的解题步骤
应用牛顿第二定律解决问题时，应按以下步骤进行．
1．分析题意，明确已知条件和所求量
2、选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，同一个题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
3．对其进行受力情况分析和运动情况分析（切莫多力与缺力）；
4．根据牛顿第二定律列出方程；
说明：如果只受两个力，可以用平行四边形法则求其合力，如果物体受力较多，一般用正交分解法求其合力，如果物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时，要沿着加速度的方向处理力；当求某一个力时，可沿该力的方向分解加速度；
5．把各量统一单位，代入数值求解；
二、动力学的两类基本问题
1、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量：应先对物体受力分析，然后找出物体所受到的合外力，根据牛顿第二定律求加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量．
2、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力：应先根据运动学公式求得加速度a，再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力，从而就可以求出某一分力．
综上所述，解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体．
【例1】如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管住下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ， g取10m／s2，那么该消防队员
A．下滑过程中的最大速度为4 m／s
B．加速与减速过程的时间之比为1∶2
　　C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7
D．加速与减速过程的位移之比为1∶4
【例2】（09·江苏·13）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
【例3】（09·海南物理·15）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
训练1．把一个质量是2kg的物体放在水平面上，用12N的水平拉力使物体从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因素为0.2，物体运动2s撤去拉力，g取10m/s2。试求：① 2s末物体的瞬时速度 ② 10s内物体的位移
训练2．消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h =34.5处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下,在下滑过程中,他先匀加速下滑,此时手脚对悬绳的压N1=640 N,紧接着再匀减速下滑,此时手脚对悬绳的压力N2=2 080 N,滑至地面时速度为安全速度 v =3 m/s.已知消防队员的质量为m =80 kg,手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5, g =10 m/s2,求:
(1)他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小;
(2)他沿绳滑至地面所用的总时间t.
训练3．在临沂市某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目. 该山坡可看成倾角θ=30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m=80kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m. （不计空气阻力，取g=10m/s2，结果保留2位有效数字）问：
（1）游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？
（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？
【例4】讨论物体从光滑斜面的顶端下滑到底端的时间与速度：
①从同一高度沿不同倾角的斜面
②从不同倾角的斜面，相同的水平位移
③从同一个圆周上，沿不同倾角的弦
训练1．（09·上海物理·22）如图A．，质量m＝1kg的物体沿倾角＝37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图B．所示。求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）比例系数k。
（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）
训练2．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有一个质量为m1的长模板，当质量为m2的物块以初速度v0在木板上平行斜面向上滑动时，木板恰好相对斜面体静止。已知物块在木板上滑的整个过程中，斜面体相对底面没有滑动。求：
（1）物块沿木板上滑过程中，鞋面题受到底面的摩擦力；
（2）物块沿木板上滑过程中，物块由速度v0变为时所通过的距离
课堂随笔：
课堂随笔：
课堂随笔：
图4.5-3
图4.5-4
图4.5-5
课堂随笔：
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网