高一物理学案(2930)

1高一物理学案（二十九）（牛顿定律应用一）一、知识要点：1．动力学的两类基本问题（1）已知物体运动情况求解受力情况。基本思路：分析物体运动由运动学公式求出加速度，再由牛顿定律求力。（2）已知物体的受力情况求解物体的运动。2．解题思路：明确研究对象，正确分析其受力作出受力图，正交分解，由运动定律和再由运动学公式列出方程，正确求解。3．对物体的受力分析是关键（1）分析物体的受力时，除考虑周围物体对它的作用外，还要考虑物体的运动情况，根据平衡条件或运动定律分析受力。（2）分析某力的大小、方向有困难时，可以通过牛顿第三定律转换研究对象，分析该力的反作用力求解。二、例题剖析例1：一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖直方向成θ角（如图所示）。问小车的运动情况如何？加速度多大，方向怎样？例2．一个物体受到竖直向上的拉力，由静止开始向上运动。已知向上的拉力F为640N，物体在最初的2s内的位移为6m，问物体的质量是多少？2例3．质量为4kg的物体，以2m/s的速度在水平面上匀速前进，如图所示。若物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，则水平拉力F1为多大？若F1突然变为F1’=6N，并持续作用2s，问：在这2s内，物体的位移是多大？（g取10m/s2）例4．滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30º的山坡，从刚上坡即开始计时，至3.8s末，滑雪者速度变为零。如果雪撬的质量为m=80kg，求雪撬与山坡之间的摩擦力是多少。（g取10m/s2）3高一物理作业（二十九）（牛顿定律应用一）班级___________学号___________姓名___________1．从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为（）A．石块受到的重力越来越大B．石块受到的空气阻力越来越小C．石块的惯性越来越大D．石块受到的合力的方向始终向下2．一物块从粗糙斜面底端，以某一初速度开始向上滑行，到达某位置后又沿斜面下滑到底端，则物块在此运动过程中（）A．上滑时的摩擦力小于下滑时的摩擦力B．上滑时的加速度小于下滑时的加速度C．上滑时的初速度小于下滑时的末速度D．上滑时的时间小于下滑时的时间3．以下关于力和运动关系的说法中，正确的是（）A．物体受到的力越大，速度就越大B．没有力的作用，物体就无法运动C．物体不受外力作用，运动状态也能改变D．物体不受外力作用，也能保持静止状态或匀速直线运动状态4．质量m=1.5t的汽车在平直公路上做匀加速运动，在t=5s内速度从v1=10m/s增加到v2=15m/s，汽车在运动中所受的阻力大小是车重的0.05倍，取g=10m/s2，求发动机的牵引力。5．当网球被击出时，可近似认为球从静止加速到大约50m/s。网球的质量约为0.06kg，请估算球拍对球施加的力（假设球加速运动的距离为0.3m，且在这个过程中加速度大小不变）。6．枪管长0.5m，质量为2g的子弹从枪口射出时的速度为400m/s，假设子弹在枪管内受到4的高压气体的力是恒定的，试估算此力的大小。7．质量m=10kg的物体，以v0=20m/s的初速度滑上倾角θ=37º的斜面，物体与斜面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.2倍，取g=10m/s2，（sin37º=0.6，cos37º=0.8）求：（1）物体所受的滑动摩擦力的大小；（2）物体向上运动的时间；（3）物体沿斜面向上运动的最大距离。8．一个静止在水平面上的物体，质量为2kg，在5N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体和地面间的滑动摩擦力是2N。（1）求物体4s末的速度和4s内发生的位移；（2）若在4s末撤去拉力，求撤去拉力后物体滑行时间。9．如图所示，小车上有一弯折轻杆，杆下端固定一质量为m的小球。当小车处于静止状态或匀速直线运动状态时，求杆对球的作用力大小和方向。若小车在加速呢？5高一物理学案（三十）（牛顿定律应用二）一、单一物体多过程问题例1．如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是（）A．接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方例2：如图所示，一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，s1段光滑，s2有摩擦，已知s2=2s1，物体到达底部的速度刚好为零，则s2段的动摩擦因数μ为多少？例3：一质量为m=1kg的物体在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力F=1N，历时1s，随即把此力改为向西，大小不变，历时1s，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s。如此反复，只改变力的方向而不改变力的大小，共用时间1min，则在此1min内，物体运动的位移和最终的速度分别为多少？二、传送带问题6例4．如图所示，传送带与面倾角θ=37º，从A→B长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5。求物体从A运动到B所需时间是多少？（sin37º=0.6，cos37º=0.8）7高一物理作业（三十）（牛顿定律应用二）班级___________学号___________姓名___________一、选择题1．在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速为108km/h（即30m/s）；从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大约为（）A．420NB．600NC．800ND．1000N2．如图所示，质量为m的小斜劈放于斜面上，以加速度a加速下滑（agsina）。现用一个恒力F作用于小斜劈上，力F过小斜劈的重心，方向竖直向上，则施加恒力F后小斜劈的加速度将（）A．增大B．不变C．减小D．无法判定3．如图所示，长木板静止在光滑的水平地面上，一木块以速度v滑上木板。已知木板质量为M，木块质量为m，二者之间的动摩擦因数为μ，那么，木块在木板上开始滑行的极短时间内（）A．木板的加速度大小为μmg/MB．木块的加速度大小为μgC．木板的运动为匀加速直线运动D．木块的运动为匀减速直线运动二、计算题4．质量m=30kg的电动自行车，在F=180N的水平向左的牵引力的作用下沿水平面从静止开始运动，电动自行车在运动中受到的摩擦力F’=150N，在开始运动后第5s末撤去牵引力F，求从开始运动到最后停止通过的位移。5．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷8的传送带AB始科保持恒定的速率v=1m/s运动，一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离L=2m，g取10m/s2。（1）求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小；（2）求行李做匀加速直线运动的时间；（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运动速率。6．要用绳索把钢琴从阳台吊运到地面。已知钢琴的质量为175kg，绳索能随的最大拉力为1785N。吊运过程中钢琴以0.5m/s的速度在竖直方向上匀速降落至底部距地面的高为h时，即以恒定加速度减速，最终钢琴落地时刚好速度为零。问：h的最小值是多少？7．如图所示的传送带，其水平部分AB长xAB=2m，BC与水平面夹角θ=37º，长度xBC=4m，一小物体P与传送带的动摩擦因数μ=0.25，传送带沿A至B方向运行，速度v=2m/s，若把物体P放在A点处，它将被传送带送到C点，且物体P不脱离传送带，求物体从A点被传送到C点所用的时间。（sin37º=0.6，g=10m/s2）9高一物理学案（三十二）（牛顿运动定律应用三）一、弹簧问题：两种基本模型的建立：1．刚性绳（或接触面）：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断（或脱离）后，其中弹力立即___________。2．弹簧（或橡皮绳）：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要___________，在瞬时问题中，其中弹力的大小往往认为___________。例1：一条轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角是θ，如图所示，若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，小球的加速度大小和方向如何？例2：如图所示，A、B、C三物体的质量均相等，用轻弹簧和细绳相连后竖直悬挂，当把A、B之间的细绳剪断的瞬间，三物体的加速度的大小为aA为多少？aB为多少？aC为多少？二、其他问题10例3．如图所示，质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ=37º，力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x。（已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，g=10m/s2）例4．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d。（重力加速度为g）。11高一物理作业（三十二）（牛顿运动定律应用三）班级___________学号___________姓名___________1．下面几个结论中，正确的是（）A．合外力等于零时，物体的速度不一定等于零B．物体的速度逐渐变小时，物体所受合外力不一定变小C．在相等的时间内，物体速度的改变量变大时，物体所受的合外力不一定变大D．在直线运动中，物体所受的合外力不等于零时，物体的速度可能变大，可能变小2．一气球，自身质量不计，载重为G，并以加速度a上升，欲使气球以同样大小的加速度下降，气球的载重应增加（）A．2Ga/gB．Ga/gC．Ga/(g－a)D．2Ga/(g－a)3．如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则（）A．a1=a2=0B．a1=a，a2=0C．a1=ammm211，a2=ammm212D．a1=a，a2=amm214．如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（）A．0B．大小为332g，方向竖直向下C．大小为332g，方向垂直于木板向下D．大小为33g，方向水平向右5．如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是（）A．接触后，小球做减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C．接触后，速度为零的地方就是弹簧压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方126．在竖直的车厢后壁上放着一物体如图所示，物体与车壁之间的最大静摩擦力是压力的0.8倍，为了使物体能紧贴车壁不致滑下，车厢在水平道路上前进的最小加速度为_________。7．如图所示，木块A与B用一弹簧相连，竖直放在木块C上，三者静止于地面，它们的质量之比是1∶2∶3。设所有接触面都是光滑的，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时，A和B的加速度分别是多大？8．质量为m的物体静止在水平面