《滬科版物理高一上3-D《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》試題解析(二)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《滬科版物理高一上3-D《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》試題解析(二)（11頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2019 最新滬科版物理高一上3-D牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用試題解析(二)一、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題本節(jié)的主要內(nèi)容是在對物體進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)上 ,應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)來分析解決物體在幾個(gè)力作用下的運(yùn)動(dòng)問題。1根據(jù)物體的受力情況 (已知或分析得出)確定物體的運(yùn)動(dòng)情況(求任意時(shí)刻的速度、位移等) 。其解題基本思路是：利用牛頓第二定律F 合=ma 求出物體的加速度 a；再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式（ vtv0 at , s v0 t1 at 2 , vt2v022as等）求出速度 vt 和位移 s 等。22根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況 (已知 )確定物體的受力情況。其解題基本思路是：分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況 (性
2、質(zhì)、已知條件等 ),選用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度；再利用牛頓第二定律求力。3無論哪類問題 ,正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提 ,正確分析物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解題的關(guān)鍵 ,加速度始終是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的紐帶、橋梁?？僧嫹娇驁D如下：物體受力情加物體運(yùn)動(dòng)狀牛頓第二定律速運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?jīng)r及其分析度態(tài)及其變化4把動(dòng)力學(xué)問題分成上述兩類基本問題有其實(shí)際重要意義。已知物體受力情況根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律就可確定運(yùn)動(dòng)情況 ,從而對物體的運(yùn)動(dòng)做出明確預(yù)見。如指揮宇宙飛船飛行的科技工作者可以根據(jù)飛船的受力情況確定飛船在任意時(shí)刻的速度和位置。而已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定物體受力情況則包含探索性的應(yīng)用。如牛頓根據(jù)天文觀測
3、積累的月球運(yùn)動(dòng)資料 ,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律就屬于這種探索。二、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟1、確定研究對象可根據(jù)題意選某物體 ( 題設(shè)情景中有多個(gè)物體時(shí)尤顯必要 )或某一部分物體或幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對象。所選研究對象應(yīng)是受力或運(yùn)動(dòng)情況清楚便于解題的物體。2、全面分析研究對象的受力情況,正確畫出受力示意圖?？梢园戳Φ男再|(zhì)重力、彈力、摩擦力、其他力的次序分析物體所受各個(gè)力的大小和方向；再根據(jù)力的合成知識(shí)求得物體所受合力的大小和方向。也可以根據(jù)牛頓第二定律F 合 =ma,在加速度a 的大小方向已知或可求時(shí) ,確定合力F 合 的大小和方向。畫示意圖時(shí),可以用一方塊或一個(gè)點(diǎn)表示物體,各力作用點(diǎn)畫在
4、一個(gè)點(diǎn) (如方塊中心 )上。各力方向一定要畫準(zhǔn) ,力線段的長短要能定性地看出力大小的不同。3、全面分析研究對象的運(yùn)動(dòng)情況,畫出運(yùn)動(dòng)過程示意簡圖。特別注意：若所研究運(yùn)動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、受力情況并非恒定不變時(shí),則要把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成幾個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)階段詳細(xì)分析。每個(gè)階段是一種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。要弄清楚各運(yùn)動(dòng)階段之間的聯(lián)系(如前一階段的末速度就是后一階段的初速度等)。4、建立坐標(biāo)系,一般情況下可選擇物體的初速度方向或加速度方向?yàn)檎较颉?、根據(jù)牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、題目給定的條件列方程；利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)一步解出所求物理量。注意：在求解過程中 ,要選準(zhǔn)公式、正確運(yùn)算、簡潔、規(guī)范。要先求出所求物理
5、量的文字表達(dá)式再代人數(shù)字進(jìn)行計(jì)算。6、審查結(jié)果是否合理或深入探討所得結(jié)果的物理意義、內(nèi)涵及外延等。1 / 5034.07 08 學(xué)年度第一次質(zhì)量檢測15（ 10 分）在消防演習(xí)中,消防隊(duì)員從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下 ,經(jīng)一段時(shí)間落地為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù) ,以提高訓(xùn)練質(zhì)量 ,研究人員在輕繩上端安裝一個(gè)力傳感器并與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接 ,用來記錄消防隊(duì)員下滑過程中輕繩受到的拉力與消防隊(duì)員重力的比值隨時(shí)間變化的情況已知某隊(duì)員在一次演習(xí)中的數(shù)據(jù)如圖所示 ,求該消防隊(duì)員在下滑過程中的最大速度和落地速度各是多少？ g 取 10m/s2解：該隊(duì)員先在 t1=1s 時(shí)間內(nèi)以 a1 勻加速下滑然后在 t
6、2=1.5s 時(shí)間內(nèi)以 a2 勻減速下滑第 1s 由牛頓第二定律得：mg F 1=ma1（ 2 分）所以 a1= gF1 =4m/s2（ 1 分）m最大速度 vm=a1 t1代入數(shù)據(jù)解得： vm=4m/s（2 分）后 1.5s 由牛頓第二定律得：F 2 mg=ma2（ 2 分）a2= F2g =2m/s2（ 1 分）m隊(duì)員落地時(shí)的速度 v=vm a2t2 代入數(shù)據(jù)解得： v=1m/s（ 2 分）Fm g1.20.6t/s0123035.廣東 2007 年第二次?？?15（ 10 分）放在水平地面上的物塊,受到方向不變的水平推力 F 的作用 ,力 F 的大小與時(shí)間t 的關(guān)系和物塊的速度v 與時(shí)間
7、 t 的關(guān)系如圖所示 ,取重力加2速度 g = 10 m/s ,求物塊的質(zhì)量m 及物塊與地面間的動(dòng)摩F/N-1擦因數(shù) 。6v/m?s6解： 0 3 s 內(nèi),力 F 未推動(dòng)物塊。43 6 s 內(nèi) ,F2 mg= ma （2 分）23F2=6N（1 分）t/st/s003693 6 9由 vt 圖知 ,3 6 s 的加速度a602m/s 2 （ 2 分）636 9 s 內(nèi) ,F3mg= 0 （2 分）F3=4N 1 分）037.2008 屆高三第一次調(diào)研考試 13（ 10 分）一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng) ,4s 內(nèi)通過 8m 的距離 ,此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) ,汽車又運(yùn)動(dòng)了 2s 停止
8、 ,已知汽車的質(zhì)量3,求：m=210 kg,汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小不變（1）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大小；（2）汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力大?。唬?）汽車牽引力的大小解：（ 1）汽車開始做勻加速度運(yùn)動(dòng)v00s0t （ 1 分）2解得v02S04m / s（ 2 分）t1（2）汽車滑行減速過程加速度為a22 / 5a20 v02m / 2s（1 分）t 2f 4103N由牛頓第二定律 fma2（ 1 分） 解得（ 1 分）（3）開始汽車加速過程中加速度a1S01 a1t 12（ 1 分）F f ma12由牛頓第二定律（ 1 分）解得F f ma1 6103N（ 1 分）046.2008 屆第一
9、次模擬考試15（本題10 分）如圖（ a）所示 ,質(zhì)量為 M = 10kg 的滑塊放在水平地面上 ,滑塊上固定一個(gè)輕細(xì)桿 ABC, ABC = 45在 A 端固定一個(gè)質(zhì)量為m = 2kg的小球 ,滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為= 0.5現(xiàn)對滑塊施加一個(gè)水平向右的推力F 1 = 84N,使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)求此時(shí)輕桿對小球作用力F2 的大小和方向（取 g 10m/s2）有位同學(xué)是這樣解的小球受到重力及桿的作用力F2,因?yàn)槭禽p桿 ,所以 F2 方向沿桿向上 ,受力情況如圖（ b）所示根據(jù)所畫的平行四邊形,可以求得：F 22 mg2 2 10N 20 2 N 你認(rèn)為上述解法是否正確？如果不正確,請說明理由
10、 ,并給出正確的解答答：結(jié)果不正確（2 分）桿 AB 對球的作用力方向不一定沿著桿的方向 ,它可能會(huì)是右向上的方向大小和方向具體由加速度a 的大小來決定并隨著加速度a 的變化而變化（2 分）由牛頓第二定律,對整體有F (M+m)g（ M m） a （BAF 1C圖2 分）F 245F=maG=mg圖解得 aF( Mm ) g840.5( 102 ) 10 222Mm10 2m/s =2m/s （ 1 分）F2( mg )2( ma ) 2( 210)2( 22 ) 2 N 426 N 20.4N（ 1 分）輕桿對小球的作用力F 2 與水平方向夾角arctan mgarctan 5 ,斜向右上（
11、 2 分）ma063.南匯區(qū) 2008 年第二次模擬考試20A （ 10 分）在地面上以一定的初速度將球豎直向上拋出 ,在上升過程中球的速度圖像如圖所示,已知球的質(zhì)量m0.8kg, 設(shè)空氣阻力大小不變,取2g 10m/s 。求：-1（1）空氣阻力的大小v/m s18（2）球從最高點(diǎn)落回地面所需的時(shí)間解：（ 1）小球在上升過程中：12018m/s212m/s2 （ 1 分）a1v1t（ 1 分）6v10t11.5O根據(jù)牛頓第二定律,有（ mg f） ma1 （ 2 分）0.51.01.5 t/s解得f 1.6N（1 分）3 / 5（2）由圖象可知,小球上升的高度h 1/2 18 1.5m 13.
12、5m（ 1 分）小球下落過程中的加速度a2mg f0.8 10 1.6 m/s28m/s2（ 2 分）m0.8由 s1 at 2 （ 1 分）得 t 22h1.84s（ 1 分）a22066.2008 年高考模擬考試17（ 15 分）固定光滑斜面與地面成一定傾角,一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上v-1運(yùn)動(dòng) ,拉力 F 和物體速度F/ Nv/m?s隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所F5.51.0示,取重力加速度A5.0g =10m/s 2求物體的質(zhì)量t/st/s及斜面與地面間的夾角02460246解：由圖可得 ,0 2s內(nèi)物體的加速度為 av0.5 m / s2（ 4 分）t由牛頓第二定律可得：F mg
13、 sinma2s 后有： Fmg sin聯(lián)立 ,并將 F5.5 N , F5N（ 4 分）（ 3 分）代入解得： m1.0kg30（ 4 分）067.重點(diǎn)中學(xué)07 08 學(xué)年度第三次質(zhì)檢13 . (10 分 )從 2007 年 1 月 1 日起 ,全面禁止摩托車上路 ,摩托車行駛的安全性較差是“禁摩 ”的原因之一若摩托車行駛中不慎發(fā)生事故,駕駛員以 36km h 的速度正面撞上水泥電桿 ,碰撞時(shí)間為 t=0.05s,設(shè)碰撞后駕駛員變?yōu)殪o止求：(1) 碰撞過程中駕駛員的平均加速度a 平的大小(2) 若駕駛員的質(zhì)量為 m=70kg, 試估算碰撞時(shí)駕駛員所受的撞擊力大小解：(1) v=10m s(2
14、 分 )平均加速度 a平v(2 分 )t代入數(shù)據(jù)得 a平2.0102m/s2 (2 分 )(2) F ma平(2 分 )代入數(shù)據(jù)得 F 1.4 104N(2 分 )gk011.2008 年高考物理海南卷 15、科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990 kg 氣球在空中停留一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降 ,及時(shí)堵住堵住時(shí)氣球下降速度為1 m/s,且做勻加速運(yùn)動(dòng) ,4 s 內(nèi)下降了 12 m為使氣球安全著陸 ,向艙外緩慢拋出一定的壓艙物此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng),下降速度在 5 分鐘內(nèi)減少 3m/s若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略 ,重力加速度 g 9.89 m/s2,求拋掉的壓艙物的質(zhì)量解：由牛頓第二定律得：mg f mah v0t1 at 224 / 5拋掉質(zhì)量為 m的壓艙物后減速下降,有： f ( m m ) g ( m m )avat解得： m m aam av /t101 kggagv /t5 / 5
滬科版物理高一上3-D《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》試題解析(二)
