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《【沪科版】物理必修一：第5章《研究力和运动的关系》学案（4）及答案》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、学案4牛顿运动定律的案例分析［目标定位］1.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法2学会处理动力学的两类基本问题.基础自学落实•点互动探究知识•探究一、从受力确定运动情况f求得S、％、“、t.【例1】如图1所示，质量加=2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小F=8N、与水平方向成&=37。角斜向上的拉力，已知sin37。=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s画出物体的受力图，并求出物体的加速度;物体在拉力作用下5s末的速度大小；.求：图1Fcos8—^N=ma由图可得：
2、
3、FslnB+N=mg解得：t/=1.3m/s2,方向水平向右(2)vf=at=1.3X5m/s=6.5m/s1212(3)5=2^=2X(3)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小.解析(1)对物体受力分析如图:%5m=16.25m答案⑴见解析图1.3m/s2,方向水平向右(2)6.5m/s(3)16.25m二、从运动情况确定受力一*他》口匀变速直线运动公式+F^=ma卫)卜主、口坯动情况"求a受力情况.【例2】民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机
4、舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m,构成斜面的气囊长度为5.0m.要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2.0s(g取lOm/s?),贝0：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？(2)气囊和下滑乘客I'可的动摩擦因数不得超过多少？解析(1)由题意可知，〃=4.0m,L=5.0m,z=2.0s.设斜面倾角为则sin6>=
5、.17T乘客沿气囊下滑过程中，由L=^at2得。=尹，代入数据得6/=2.5m/s2.⑵在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x轴方向有nigsm
6、6—f=ma,沿y轴方向有N—加gcos&=0,5l/=“N,联立方程解得gsinQ—g"—geos。=0・92・答案(l)2.5m/s2(2)0.92针对训练1质量为0.1kg的弹性球从空屮某高度由静止开始下落，该下落过程对应的e—/图像如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的扌.设球受到的空气阻力大小恒为/,取g=10m/s2,求:O图2⑴弹性球受到的空气阻力/的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.答案(l)0.2N(2)0.375m解析(1)由e—/图像可知，弹性球下落过程的加速度为根据牛顿第二定律，
7、得mg—f=ma所以弹性球受到的空气阻力/=〃7g—〃M]=(0.1X10-0.1X8)N=0.2N(2)弹性球第一次反弹后的速度C]=#X4m/s=3m/s根据牛顿第二定律mg+/—ma2，得弹性球上升过程的加速度为他—n/s说明物体在整个运动过程屮经历的运动状态.物体运动过程屮最人速度是多少？物体运动的总位移是多少？解析(1)当力F作用时，物体做匀加速直线运动，撤去F的瞬间物体的速度达到最大值，撤=12m/s2根据分一请=一2切?，得弹性球第一次反弹的高度v]32/?=2^=2xl2m=0375m-三、多过程问题分析1.当题目给出的
8、物理过稈较复杂，由多个过稈组成时，要明确整个过稈由几个子过程组成,将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程.(联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等.)2.注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度.【例3】质量为m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数“=0.5,现在对物体施加如图3所示的力F,F=10N,&=37°(sin37°=0.6),经“=10s后撤去力F,再经一段时间,物体又静止，(g取10m/s2)则：去
9、F后物体做匀减速直线运动直至速度为零.(2)撤去F前对物体受力分析如图甲，有：甲FsinO+M=nigFcQs3—J'=ma/=〃N]_12Si—2如"vt=a}t}f联立各式并代入数据解得5i=25m,“=5m/s(1)撤去F后对物体受力分析如图乙，有:乙f=““2=〃?。2,N?=mg2。2*2=丁，联立各式开代入数据解得$2=2.5m物体运动的总位移：5=51+52得s=27.5m答案(1)见解析(2)5m/s(3)27.5m针对训练2冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛.她领衔的中国女队在混合300
10、0米接力比赛川表现抢眼.如图4所示，/CD是一滑雪场示意图，其中是长厶=8m、倾角0=37。的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从/点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行
