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《13牛顿运动定律解决实际问题一答案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高一物理必修1(13)用牛顿运动定律解决问题(一)答案【例题1】.解析:以物体为研究对象,其受力情况如图所示,婕立平而玄角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为Fv=Fcos0一FuFy=FN+Fsin0-G,物体沿水平方向加速运动,设加速度为4,贝h轴方向上的加速度九=4,y轴方向上物体没有运动,故Ay=0,由牛顿第二定律得Fx=max=ma,Fy=may=0所以Fcos0-Fp=ma,FN+Fsin0-G=O又由滑动摩擦力F产叭以上三式代入数据可解得物体的加速度4=0.58m/s2【例题2】解析:物体的整个运动过程分为
2、两段,前4s物体做匀加速运动,后6s物体做匀减速运动.前4s内物体的加速度为a,=-——-=—m/s2=m/52八4设摩擦力为兀,由牛顿第二定律得F-Fp=ma.后6s内物体的加速度为心=—~~-=—mis2=-—mis22t263物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得-Fp=ma22可求得水平恒力尸的大小为F=加⑷一a?)=2x(1+—)N=3.3N【例题3】答案6.30m0.5N17.32m/s同步测试【基础巩固】1.答案:D解析:山牛顿第二定律:口・F/»mg=ma,..臼=__pg.m对比A、B、C三项,均不能满足要求,故选
3、项A、B、C均错.由v=毗得2v=a*2t,所以D项正确.2.答案:A解析:在滑行过程中,物体所受摩擦力提供加速度,设物体与地而的动摩擦因数为〃,则Fa“inAg3.4=——=Ug、nhitiaFruHing创=—==ug.即弘=血;又据运动学公式:X=—町知两物体滑行的最大距离X产刘.1.答案CD4.答案.AC5.答案C6.答案.D7.答案.BC8.答案:20m/s解析:由丫顿第二定律得运动员蹬冰时的加速度因为在15s中运动员只10s的时间加速,所以15s末的速度r=^f=2X10m/s=20m/s②【能力提升】1.答案:B解析:本题的
4、临界条件为尸=,嫁,以猴子为研究对象,其受向上的拉力F和/〃g,由牛顿第二定律可知,F—mg—ma,而F=F,故有尸一刃g=/zz曰,所以最大加速度为$=5m/sl2.答案:D解存:小滑环下滑过程中受重力和杆的艸力作用,下滑的加速度可认为是山重力沿斜面方向的分力产生的,设轨迹与竖直方向夹角为“,市牛顿第二定律知mgcosB设圜心为0,半径为斤,山几何关系得,滑环山开始运动至d点的位移x=2Rcw()②山运动学公式得x^at1③小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关,故U=t2=h.3.答案:9N,0.125解析:山卩一十图象可知,在0〜10
5、s内,0=#=lm/s2.根据牛顿第二定律:F—p/ng=/ncii®在10〜30s内,$2=令^=2界】虫2=-0・5m/s2根据牛顿第二定律:~~Pmg=ma2②解①、②得:F=9N,P=0.125.4.答案:98m解析:设汽车初速度为Vo,质量为/〃,车胎与普通路而之间的动摩擦因数为减速的加速度大小为最大滑行距离为小由牛顿第二定律知,晌①由运动学公式得:O'—说=2臼山②则汽车在普通路而上刹车滑行距离为山=说/2“I媲又设轮胎与冰血的动摩擦因数为"2,其刹午加速度为型,最大滑行距离为也,贝叽由牛顿第二定律知:〃2驱=〃衍2④由运动学
6、公式得02-说=2型上⑤所以汽车在冰而上的最大滑行距离为X2=说/2"2施山③⑥二式得:丸=丄亠X2〃I,所以,X2=—^x=7—7X14m=98m.5.答案:(l)lkg(2)30°解析:由v—t图象可解得:a=-=^/s前2s内,由牛顿第二定律得:K—mgsixa=ma.2s后满足:F2=/ngsina代入数据解得:/〃=lkg,a=30°・6.答案:(1)4.4s(2)7420N解析:(1)刹车后有:说=2日0矗,旳=日0如欲使方0小,越应该人,木箱的a、=ug,当型>0吋,木箱相对底板滑动,有怎=2自必为了使木箱不撞击驾驶
7、室应有:2x—xWL,联立得a^—;1'=5m/s2恥一2ugL••to=Vo/do=4.4s(2)F+k(J/+iii)g—pmg=Mao解得:尸=7420N1.答案:100m解析:物体所受的滑动摩擦力f=Umg=2N1F—f在前6s内通过的位移x=-r=36m2m6s末的速度y=at=12m/s.物体在6〜10s内的位移^2=12X4m=48m物体在10〜12s内通过的位移x.i=血一£日产=(12X2—^X4X22)m=16ra.总位移x=x+x2+Xi=100m2.答案:58m23.3m/s解析:以滑雪人为研究对象,受力情况
8、如图所示.X5Jm=58m解析:对E机下落过程分析,由运动规律:力=£日尸飞机下落过程中的加速度为代入数据可得,已=34m/s2对人受力分析,mg+7—ma代入数据可得,【高考模拟】由牛顿第二