用牛顿运动定律解决问题（一）.doc

用牛顿运动定律解决问题（一）
一、学习目标：
综合运用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题的两种情形
二、自主学习：
（一）导学提纲：
(1) 已知物体受力情况确定运动情况:在　　　　已知的条件下,要求判断出物体的　　　　(即求出物体运动的速度和位移等运动量). 
(2) 已知物体运动情况确定受力情况:在物体的　　　　已知的条件下,要求判断出物体的　　　　. 

（二）基础演练：
1、航空母舰上的飞机跑道长度有限，飞机回舰时，机尾有一个钩爪，能钩住舰上的一根弹性钢索，利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速．若飞机的质量为M=4O00kg，回舰时的速度为V=160 m／s，在t=2 s内速度减为零．飞机与甲板问的摩擦阻力大小等于飞机重力的0.5倍．求：
(1)飞机回舰后在舰上减速的加速度大小(假设飞机做匀减速运动)；
(2)弹性钢索对飞机的平均拉力F的大小．(g取10m/s² )

2、质量为1 kg的物体放在光滑水平面上，若该物体受到一个水平方向的、大小为3 N的力的作用后开始运动，则
(1)物体运动的加速度是多大?
(2)当它的速度达到12 m／s时，物体前进的距离是多少?

3、一质量为m的物体放置在水平桌面上，它与桌面的动摩擦因数为μ，从静止开始受到大小为F的水平力作用而开始运动，求：
(1)物体开始运动时的加速度；
(2)经过ｔ时间物体的速度大小；
(3)此时物体运动位移的大小．

4、2005年10月17日黎明时分,“神舟六号”载人飞船圆满完成了飞天任务,返回舱顺利返回地球.返回舱的质量为8000kg,在返回舱即将着陆之际,4个相同的反推发动机启动,使返回舱的速度在0.2s内从原来的10m/s减少到2m/s,将此过程视为匀减速直线运动.求返回舱在此过程中:
(1) 加速度的大小.
(2) 位移的大小.
(3) 合外力的大小.

5、质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示,取g=10 m/s2.求:
(1) 0~6 s内物体运动的平均速度大小.
(2) 撤去F后,物体做匀减速直线运动的加速度大小.
(3) 物体与水平面间的动摩擦因数μ.

三、课堂互动
【典型例题】
例1、如图所示，质量为60 kg的滑雪运动员在倾角为300的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑90 m达坡底，用时lO s．若g取lO m/s² ，求：
(1)运动员下滑过程中的加速度大小；
(2)运动员到达坡底时的速度大小；
(3)运动员受到的阻力大小．

例2、如图所示，位于水平地面上质量为M=4kg的物块，在大小为F大小为25N、方向与水平方向成a=370角的拉力作用下沿地面向右做匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2；求：
(1)木块对地面的压力大小；
(2)木块的加速度大小．
（3）若F作用4s后即撤除，此后物体还能运动多久？
注意点：（1）F撤去后摩擦力的大小改变
（2）抓住两过程的临界速度
（4）求物体运动的总距离。

例3、在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动。如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑板的总质量m=60.0kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同，大小为μ=0.50，斜坡的倾角θ=37°。斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。试求：(1)人从斜坡滑下的加速度为多大?(2)若出于场地的限制，水平滑道的最大距离为L=20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

例4、水平传送带A、B以v=2m/s的速度匀速运动，如图所示，A、B相距10m，一物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2．则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g=10m/s2)

例5、如图所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定，下端悬空，为了研究学生沿杆的下滑情况，在杆的顶部装有一拉力传感器，可显示杆顶端所受拉力的大小，现有一学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5 s末滑到杆底时速度恰好为零，从学生开始下滑时刻计时，传感器显示拉力随时间变化情况如图所示，g取10 m/s2，求：
（1）该学生下滑过程中的最大速率；
（2）图中力F1的大小；
（3）滑杆的长度．

四、一课一练：
1、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把这段时间内网对运动员的作用当做恒力处理，求此力的大小。（g=9.8m/s2）

2、将一个质量为0.8Kg小球，以22m/s的初速度竖直向上抛出，若小球在运动过程中受空气阻力大小为重力的0.1倍。（g＝10m/s2）求，
（1）小球到达最高点的经历的时间是多少？
（2）小球返回抛出点的速率为多少？

3、滑冰者停止用力后，在水平冰面上前进80米才停止，如果滑冰者的质量为50Kg,冰刀和冰面的动摩擦因数为0.05,求滑冰者停止用力时的速度。（g＝10m/s2）
放在水平地面上的一物块受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质
量和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(　　)
A. m=0.5kg,μ=0.4
B. m=1.5kg,μ=0.4
C. m=0.5kg,μ=0.2
D. m=1.0kg,μ=0.2
4、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上,已知t=0时质点的速度为零,在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中(　　)
A. t1时刻质点速度最大
B. t2时刻质点速度最大
C. t3时刻质点离出发点最远
D. t4时刻质点回到出发点

5、三个光滑轨道1、2、3,它们的倾角依次为60°、45°、30°,这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑,如图所示.物体滑到O点的先后顺序是(　　)
A. 甲最先,乙稍后,丙最后
B. 甲、乙、丙同时到达
C. 乙最先,然后甲和丙同时到达
D. 乙最先,甲稍后,丙最后

6、某高层住宅的客运电梯简化模型如图所示.电梯由静止开始以1 m/s2的加速度匀加速上升.已知电梯的总质量m=2.0×103 kg,忽略一切阻力,取g=10 m/s2.求:
(1) 2 s末电梯的速度大小.
(2) 开始2 s内电梯的位移大小.
(3) 电梯所受拉力大小.

7、如图所示,传送带以恒定速度v=3m/s沿顺时针方向运动,AB长L=3.8m.质量为m=5kg的物体无初速度地放到左端A处,同时用水平恒力F=25N向右拉物体,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25.求物体从A到B所需的时间.(重力加速度取 g=10m/s2)