牛顿运动定律综合练习

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1、牛顿运动定律综合练习知识要点：进一步学习分析物体的受力悄况，能结合力的性质和运动状态进行分析，掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决动力学的两类问题。学习中注意点：对物体进行受力分析，应用牛顿运动定律和运动学知识来分析解决物体在儿个力作用下的运动问题是木次课重点。1.动力学的两类基本问题(1)根据物体的受力情况，确定物体的运动情况。基木思路是：利用牛顿第二定律=ma求出加速度再利用运动学的有关公式求口出速度，位移等。(2)根据物体的运动情况，确定受力情况。基木思路是：分析物

2、体运动悄况，运用运动学公式求出加速度G,再山牛顿第二定律求出合力进而求出某个外力。2.复习应用牛顿运动定律解题的一般步骤。【典型例题】［例1］总重为&的载重汽年，由静止起开上一山坡，山坡的坡度为0.02(即每前进l()0m,上升2m)o在行驶了汽车的速度增人到1SknVh,如果摩擦阻力是车重的().()3倍，汽车上坡时的牵引力多人？解：vo=O,啓1如/心5皿，"100〃佥r°」25〃亦汽车受力如图所示建坐标系如图所示：F含x=F-f-Gx-maf=0.03加gGx-mgsin&=0.02加g,F合=FN-Gy-0F=f

3、+GX+ma=0.02加g+0.03加g+0.125m=(0.02X9.8+0.03x9.8+0.125)x8x103=4920N［例2］跳跃摸高是一项常川的运动方式，也是重要的身体索质测试项目。某同学身高1.80m,站立举手可摸高2.20m。川力踏足蹬地时间约0.45s后，跳起。若该同学质量为65kg,起跳过程中用力1060N,可看作恒力，他跳起后最高可摸到多高？(g=lOm/s2)解：起跳过程用恒力，人做向上的匀加速度运动，直到脚离地。而后乂做匀减速运动直到最高点。人起跳过程中受力如图所示,设起跳速度为片)AFaym

4、g(a)丫八跳起高度■■牛摸高立定摸高VVF—mg=mav()=皿m1060"65"-10=63m!s2跳起咼度h、2.8422x10v0=0.45x6.31=2.84m二0.40m摸高=跳起高度h{+立定摸高h2=0.40+2.2=2.6m［例3」一个质量为m=kg的物块，在儿个水平方向的共点力作用卞静止在水平面上，物块与水平面间的摩擦因数“=0.4。当撤去一个F=100N的力，经2s。物块的速度多大，方向是什么方向？在这2s内的位移是多少？(g取lOnVs2)解：原来几个力平衡,除F的另几个力合力为F。，则F=

5、-F(),物块受力可看作四个经验算Fo>/oFQ-f=maFn=mg100—0.4x10x1010=6.0m/sAFnFo///////////////mgv=at=6.0x2=12m/sS=—at2=—x6x22=12m22［例4］蹦极是一项有挑战性的活动。某人质量为60kg,B空屮H由落一段高度勺，开始拉紧橡皮绳使橡皮绳伸长儿人减速为零。若橡皮绳产牛弹力大F=400%,兀为伸长量，-•般人能承受的最人加速度为3g0(1)为保证人的安全，橡皮绳的最人伸长量h?多人？(2)若橡皮绳的平均力为最大值的一半，为人的安全起见，

6、口由下落高度仏不能超过多少？解：人自由下落力］后速度为片，片=』2gh当橡皮绳伸长最人为时，人的加速度最人为3g方向向上，人受力为弹力、重丿J，%一mg=加x3g,Fm=4mg。由F=400兀知，400兀加=4-mg,xm=6m,/.h2=xm=6m——11当人开始拉紧橡皮绳到伸长最大平均弹力为F,F=-Fm=—x6x400=1200/V22人的平均加速度方，：=F_mg=g,开始拉紧橡皮绳吋速度片二m片=J2g/sVj=』2gh.I/?!=h2=6m人口由卜•落高度不得超过6m。AFm•vFA«aVmgfmg(a

7、)(b)［例习如图所示，质量"=40畑的物块A放于光滑水平血上，另—•质量m2=10kg的物块B放于A的上表面上，B的上表面水平。A、B间摩擦因数“=0.4。(1)当水平拉力F=40N吋，A、B的加速度多大？(2)当F=1()()N时，AB的加速度又多人？(g取1。%2)解：当有水平拉力F作用于B时，A、B受力如图所示E——FF-f=m2aB①ff=mAaA②f'=~f③九④A的最人加速度:um.g0.4x10x10,,?———==lm/smA40若AB一起运动则Fm-(祝1+m2)-aAm=507V(1)F=40/V<

8、F,・•・AB-起加速度a.=—-—=—=Q.8m/s2mA+m250⑵F=100N>Fmm{aA>fm:.aA>aAtn,A、B加速度不等,AB间有滑动F-fm=m2aR100-40=aR,aB=6.0/n/s2aA=aAfn=1・0加心2FAFavF^'mig[例6]质量为m的小球用绳心和绳人拴住，厶与水平顶