2019-2020年高中物理 4.6 用牛頓定律解決問題（一）學(xué)案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 4.6 用牛頓定律解決問題（一）學(xué)案 新人教版必修1 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）課程要求 1．加深對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解 2．通過對兩類題型的探究，提高運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析、解決問題的能力 3．培養(yǎng)學(xué)生了解自然的興趣和探索自然的精神 （二）重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：1．已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況的基本思路 2．已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況的基本思路 難點(diǎn)：物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析 強(qiáng)化基礎(chǔ) 1．一物塊從粗糙斜面底端，以某一初速度開始向上滑行，到達(dá)某位置后又沿斜面下滑到底端，則物塊在此運(yùn)動(dòng)過程中（ ） A.上滑時(shí)的摩擦力小于下滑時(shí)的摩擦力 B.上滑時(shí)的加速度小于下滑時(shí)的加速度 C.上滑時(shí)的加速度大于下滑時(shí)的加速度 D.上滑時(shí)的時(shí)間小于下滑時(shí)的時(shí)間 F/N 圖 1 2．靜止在光滑水平面上的物體受到一個(gè)水平拉力F作用后開始運(yùn)動(dòng).F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖1所示，則下列說法中正確的是（ ） A.物體將一直朝同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) B.物體將做往復(fù)運(yùn)動(dòng) C.物體在前4 s內(nèi)的位移為零 D.第1 s末物體的速度方向發(fā)生改變 圖 2 3．如圖2所示 ，光滑水平面和光滑擋板垂直固定，一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球以v0=2m/s的水平速度垂直向擋板運(yùn)動(dòng)，碰撞反彈后的速度大小不變，已知碰撞的時(shí)間為0.1s，則擋板對小球的平均作用力大小為( ) A．10N B．15N C．20N D．40N 4．用30N的水平外力F拉一個(gè)靜止放在光滑水平面上的質(zhì)量為20kg的物體，力F作用2s后消失．則第5s末物體的速度和加速度分別是( ) A．v＝3m/s， a＝1.5m/s2 B．v＝10.5m/s， a＝1.5m/s2 C．v＝3m/s， a＝0 k k O 圖3 D．v＝10.5m/s， a＝0 5．慣性制導(dǎo)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì)。加速度計(jì)的構(gòu)造原理示意圖如圖3所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套著一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的輕質(zhì)彈簧相連。兩彈簧的另一端各與固定壁相連?；瑝K原來靜止，彈簧處于松弛狀態(tài)，其長度為自然長度?；瑝K上裝有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離O點(diǎn)的距離為s，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（ ） A．方向向右，大小為 B．方向向右，大小為 C．方向向左，大小為 D．方向向左，大小為 圖 4 6．如圖4所示，一個(gè)物體由A點(diǎn)靜止出發(fā)分別到達(dá)C1、C2、C3.物體在三條軌道上的摩擦不計(jì)，則（ ） A．物體到達(dá)C1點(diǎn)時(shí)的速度最大 B．在C3上運(yùn)動(dòng)的加速度最小 C．物體到達(dá)C1的時(shí)間最短 D．物體分別在三條軌道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 7．如果力F在時(shí)間t內(nèi)能使原來靜止的質(zhì)量為m的物體產(chǎn)生位移x，那么( ) A．力F在t時(shí)間內(nèi)使原來靜止的質(zhì)量是的物體將移動(dòng)2x距離 B．力F在的時(shí)間內(nèi)使原來靜止的質(zhì)量是的物體將移動(dòng)的距離 C．力F在2t的時(shí)間內(nèi)使的原來靜止的質(zhì)量是2m物體將移動(dòng)x的距離 D．力在t時(shí)間內(nèi)使原來靜止的質(zhì)量是的物體將移動(dòng)x的距離 8．一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體，在幾個(gè)恒力作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)撤去其中一個(gè)F1=20N的力而保持其它力不變，則物體在2s末的速度大小是_________方向?yàn)開_____________;2s內(nèi)的位移大小是_____________。(取g=10m／s2) 能力提升 9．如圖5所示，傳送帶保持1m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體無初速度放入傳送帶的左端，設(shè)物體與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為（　 ?。╣＝10 m/s2） 圖 5 A． B． C．3s D．5s 10．如圖6所示，1966年曾在地球上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)中，設(shè)有一艘質(zhì)量為m的宇宙飛船A，跟正在軌道上運(yùn)動(dòng)的火箭組B接觸。接觸后開動(dòng)飛船A尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速。若已知推進(jìn)器的平均推力為F，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為t，測出飛船和火箭組的速度改變量是，試求火箭組的質(zhì)量。 11．質(zhì)量為3kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖7所示．g取10m/s2，求： (1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)水平推力F的大??； (3)0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大?。? 圖8 12.如圖8所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1.2kg.（取g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8） （1）求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況； （2）求懸線對球的拉力. 感悟經(jīng)典 xx年上海高考物理題 如圖，傾角為θ=37，質(zhì)量Ｍ＝5kg的木楔靜止置于粗糙水平地面上，質(zhì)量ｍ＝2kg的木塊置于斜面頂點(diǎn)，由靜止開始沿斜面勻加速下滑。經(jīng)t=2s到達(dá)底端，滑行路程L＝4ｍ，在這過程中木楔沒有動(dòng)。求 θ M m （1）地面對木楔的摩擦力的大小和方向；（重力加速度?。纾?0ｍ／ｓ2） （2）地面對斜面的支持力大小。 【解析】（1）隔離法： 對木塊：， 因?yàn)?，? 所以，， 對斜面：設(shè)摩擦力f向左，則，方向向左。 （如果設(shè)摩擦力f向右，則，同樣方向向左。） （2）地面對斜面的支持力大小 第6節(jié) 用牛頓定律解決問題（一） 一．強(qiáng)化基礎(chǔ) 1.CD 2.A 3.C 4.C 5.B 6.BC 7.AD 8. 4 m／s 與F1方向相反 ；4m 二.提升能力 9.C 10.解：對A、B組成的整體，由牛頓第二定律得： （1） 由加速度公式得： （2） 由（1）、（2）得： mB= 11.解： （1）在6～10s內(nèi)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由v－t圖像可得：加速度大小為: a 2=2m/s2 由牛頓第二定律得： 解得： （2）在0～6s內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由v－t圖像可得：加速度大小為 a 2=1m/s2 由牛頓第二定律得： 解得： F=9N (3) 0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小等于v－t圖像與時(shí)間t所包圍的面積，即：s=46m 12. 37 O G F 解：（1）車廂和小球的加速度相同，設(shè)大小都為a，小球受到重力G和繩子的拉力F， 由牛頓第二定律，合外力方向水平向右，且： 解得：， 運(yùn)動(dòng)情況有兩種情況，即向右勻加速和向左勻減速運(yùn)動(dòng)。 （2）由受力圖還可以得到：繩子的拉力