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牛顿运动定律及其应用1

牛顿运动定律及其应用1
牛顿运动定律及其应用1

牛顿运动定律及其应用

二、牛顿运动定律的应用 1、共点力作用下物体的平衡 条件:_____________

状态:1)_____________ 2)________________ 注:静止状态是指____和_____都为零的状态

训练1、如图所示,将质量为m 的物体置于固定的光滑斜面上,斜面的倾角为θ,水平恒力F 作用在物体上,物体处于静止状态,则物体对斜面的压力大小可表示为(重力加速度为g )( ) ①θcos mg ②

θ

sin F ③2

2)(mg F + ④θθsin cos F mg + A 、只有②③正确 B 、只有③④正确 C 、只有①②③正确 D 、只有②③④正确

训练2、如图所示,两根直木棍AB 和CD 相互平行,固定在同一水平面上。一圆柱形工件P 架于两木棍之间,在水平向右的推力F 作用下,恰好向右匀速运动。若保持两木棍在同一水平面内,但将它们的间距稍微减小一些后固定,用同样的水平推力F 向右推该工件,则( ) A 、该圆柱形工件P 仍能向右匀速运动 B 、该圆柱形工件P 向右做加速运动 C 、AB 棍受到的摩擦力一定大于F/2 D 、AB 棍受到的摩擦力一定等于F/2

2、平抛运动(重力作用下的匀变速曲线运动) 分解:水平:_______________ 竖直:_______________

训练3、假设在某次篮球比赛中,球打到篮板上后垂直反弹,运动员甲跳起去抢篮球,刚好没有拿到球,球从站在他身后的乙的头顶擦过,落到了地面上,如图所示。已知甲跳起的摸高是h 1,起跳处距篮板的水平跳距离为S 1,乙的身高是h 2,站立处距离甲的水平距离S 2,不计空气阻力,

请根据这些数据,求出篮球垂直反弹的速度V 0。

3、圆周运动

(1)匀速圆周运动的向心力

向心力表达式________________________________________________________________

(2)圆周运动的临界问题

竖直面内有支撑的临界条件:________________________________ 竖直面内无支撑的临界条件:________________________________

训练4、一长为L 的轻杆,下端固定一质量为m 的小球,上端连在光滑的水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力)。当小球在最低点时给它一个水平初速度V 0,小球刚好能做完整的圆周运动。若使小球在最低点的初速度从V 0逐渐增大,则下列判断正确的是( )

A 、小球能做完整的圆周运动,经过最高点最小速度为gL

B 、小球在最高点时对轻杆的作用力一直是拉力,且先减小后增大

C 、小球在最高点时对轻杆的作用力一直是压力,且先减小后增大

D 、小球在最高点时对轻杆的作用力先为压力且减小,后为拉力且增大

训练5、如图所示,一质量为m 的小球置于正方体光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动。已知重力加速度为g ,空气阻力不计,若在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )

A 、该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于g R

π2

B 、该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于g

R

π2

C 、在最低点时,盒子与小球之间的作用力可能小于2mg

D 、在最低点时,盒子与小球之间的作用力可能大于2mg 4、万有引力与人造卫星 1)建模:质点 球体

2)思路:___________________ ___________________

训练6、某人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动,某次测量卫星的轨道半径r 1,后来变为r 2,以v 1、v 2分别表示卫星的轨道在这两个轨道上的线速度的大小,T 1、T 2分别表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期,则( )

A 、r 1 < r 2 v 1 > v 2 T 1 > T 2

B 、r 1 < r 2 v 1 > v 2 T 1 < T 2

C 、r 1 > r 2 v 1 < v 2 T 1 > T 2

D 、r 1 > r 2 v 1 < v 2 T 1 < T 2 3)三对概念

重力与万有引力_____ ______

随地球自转的向心力加速度和绕地球运行的向心加速度_______________ 运行速度和发射速度____________________ 4)双星和黑洞

训练7、天体中两颗恒星的质量相差不大,相距较近时,它们绕中心分别做匀速圆周运动,这叫做双星。已知双星的质量分别为m 1和m 2,相距为r,它们分别绕连线上的一点做匀速圆周运动,求它们的周期和线速度大小。

三、运用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 1、解题的基本思路

2、牛顿运动定律应用基本方法 1)合成法

训练8、如图所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的小球。试分析下列情况下对球的弹力的大小和方向。 (1)小车静止

(2)小车以加速度a 水平向右运动

(3)小车以加速度αtan g a =水平向右运动

2)分解法:

训练9、如图所示,物体A 与斜面B 始终保持相对静止并一起沿水平面向右做加速运动,当加速度a 逐渐增大时,下列说法正确的是( )

A 、

B 对A 的弹力不变,B 对A 的摩擦力可能减小

B 、B 对A 的弹力增大,B 对A 的摩擦力可能增大

C 、B 对A 的弹力增大,B 对A 的摩擦力一定增大

D 、B 对A 的弹力增大,B 对A 的摩擦力可能减小 3)整体法和隔离法

训练10、如图所示,在水平面上有一个质量为M 的楔形木块A ,其斜面倾角为α,一质量为m 的木块B 放在A 的斜面上。现对A 施以水平推力F ,恰使B 与A 不发生相对滑动。忽略一切摩擦,则B 对A 的压力大小为( )

A 、αcos mg

B 、α

cos mg

C 、

()αcos m M MF + D 、α

sin )(m M mF

+

训练11、如图所示,倾角0

37=α的固定斜面上放一块质量M=1kg ,长度L=3m 的薄平板AB 。平板的上表面光滑,其下端B 与斜面的底端C 的距离为7m ,。在平板的上端放一质量m=0.6kg 的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速度释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,则滑块、薄板的下端B 到达斜面的底端C 的时间差是多少?(g=10m/s 2

4)假设法:

训练12、两重叠在一起的长方体滑块A 、B 置于倾角为θ的固定斜面上,如图所示,滑块A 、B 的质量分别为M

、m ,A 与斜面间的动摩擦因数为1μ,B 与A 之间的动摩擦因数为2μ。已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下,则滑块B 受到的摩擦力( )

A 、等于零

B 、方向沿斜面向上

C 、大小等于θμcos 1mg

D 、大小等于θ

μcos

2mg 5)瞬时分析法

训练13、如图所示,木块A 和B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,它们的质量之比为

1:2:3。设所有的接触面都光滑,当沿水平方向抽出木块C 的瞬间,A 和B 的加速度分别是( )

A 、0,==

B A a g a B 、g a a B A 5.1,0==

C 、g a g a B A 5.1,5.1==

D 、g a g a B A ==, 6)巧选坐标系法

训练14、一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,如图所示。在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是( ) A 、θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小 B 、θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大

C 、a 一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小

D 、a 一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越大

训练15、如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上,人的鞋底与踏板间的动摩擦因数为μ,扶梯倾角为θ。若人随

扶梯一起以加速度a 向上运动,扶梯对人的支持力N 和摩擦力f 分别为( )

A 、θsin ma N =

B 、)sin (θa g m N +=

C 、mg f μ=

D 、θcos ma f = 3、共点力平衡的方法

1)正交分解法:X 轴方向______________,y 轴方向_________________ 2)三力汇交原理:___________________________________ 3)相似三角形法:

训练16、如图所示,AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C 点,另一端B 悬挂一重为G 的重物,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮A 。现用力F 拉绳,开始时090?∠BCA ,使BCA ∠缓慢减小,直到杆BC 接近竖直杆AC 。此过程中,杆BC 所受的力( ) A 、大小不变 B 、逐渐增大 C 、逐渐减小 D 、先增大后减小 4)图解法

训练17、如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时,用撑杆推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑杆的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓地沿撑竿向上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为F 1,涂料滚对墙壁的压力为F 2,则下列说法正确的是( ) A 、F 1、F 2均减小 B 、F 1、F 2均增大 C 、F 1减小,F 2增大 D 、F 1增大,F 2减小 5)整体法和隔离法

训练18、完全相同的直角三角形滑块A 、B 按如图所示叠放,设A 、B 接触的斜面光滑,A 与桌

面的动摩擦因数为μ。现在B 上施加一水平推力F ,恰使好A 、B 保持相对静止一起匀速运动,则A 对桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为( ) A 、θμtan = B 、θμtan 2=

C 、θμtan 2

1

= D 、μ与θ无关

4、超重和失重

训练19、在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计的示数为50kg ,在电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计的示数为40kg ,取g 为10m/s 2,则在这段时间内,下列说法中正确的是( ) A 、该同学所受的重力变小了

B 、该同学对体重计的压力小于体重计对其的支持力

C 、电梯一定在竖直向下运动

D 、电梯的加速度大小为2m/s 2、方向一定是竖直向下 5)传送带问题

训练20、水平皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在A 端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C 后滑动停止,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B 端。在传送过程中,关于物体受到的摩擦力,下列说法正确的是( ) ①在AC 段的水平向左的滑动摩擦力 ②在AC 段为水平向右的滑动摩擦力

③在CB 段不受静摩擦力 ④在CB 段受水平向右的静摩擦力 A 、①③ B 、①④ C 、②③ D 、③④

训练21、水平皮带传输装置如图所示。O 1为主动轮,O 2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时,物体被轻轻地放在A 端皮带上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C 后停止滑动,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B 端。在传送过程中,若皮带与轮不打滑,则关于物体

受到的摩擦力和如图中P 、Q 两处(在O 1、O 2连线上)皮带所受摩擦力的方向,下列说法正确的是( )

A 、在AC 段物体受到水平向左的滑动摩擦力,P 处皮带向上的滑动摩擦力

B 、在A

C 段物体受水平向右的滑动摩擦力,P 处皮带受向下的静摩擦力

C 、在CB 段物体不受静摩擦力,Q 处皮带受向下的静摩擦力

D 、在CB 段物体受水平向右的静摩擦力,P 、Q 两处皮带始终受向下的静摩擦力

训练22、如图所示,传送带保持v 0=1m/s 的速度运动,现将一质量m=0.5kg 的小物体从传送带左端放上。设物体与皮带间动摩擦因数1.0=μ,传送带两端水平距离s=2.5m ,则物体从左端运动到右端所经历的时间为( )

A 、s 5

B 、s )16(-

C 、s 3

D 、s 5

训练23、如图所示,传送带与水平方向成370

角,长L=16m 的传送带AB 以恒定速度v=10m/s 运动,在传送带上端A 处无初速度释放质量m=0.5kg 的物块,物块与带面间的动摩擦因数5.0=μ,问:(1)当传送带顺时针转动时,物块从A 到B 所经历的时间为多少? (2)当传送带逆时针转动时,物块从A 到B 所经历的时间为多少?

训练24、水平传输装置如图所示,在载物台左端给物块一个初速度。当它通过沿图示方向转动的传输带时,所用时间为t 1;当皮带轮改为与图示相反的方向传输时,通过传输带的时间为t 2;

当皮带轮不转动时,通过转输带的时间为t 3A 、1t 一定小于2t B 、2t >3t >1t C 、可能有2t =

3t =1t D 、一定有2t =3t =1t

训练25、如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带机组成:一台水平,A 、B 两端相距3m ;另一台倾斜,与地面的倾角0

37=θ,C 、D 两端相距4.45m ,B 、C 相距很近。水平传送带以5m/s 的速度没顺时针方向转动,现将质量为10kg 的一袋大米无初速度地放在A 端,它随水平传送带到达B 端后,速度大小不变地传到倾斜传送带的C 点,米袋与两传送带间的动摩擦因数为0.5。

(1)若CD 部分的传送带不运转,求米袋沿传送带在CD 上运动的最大距离。 (2)若倾斜部分CD 以4m/s 的速率沿顺时针方向转动,求米袋从C 到D 所用的时间。

训练26、如图所示,运输带由水平和倾斜两部分组成,倾斜部分的倾角0

37=θ。运输带运行的速度v=1m/s ,方向与如图中的箭头所示。有一小块颜料落在倾斜部分上,下落在运输带上的地点与倾斜部分的底端距离s=1.0m 。已知颜料与运输带之间的动摩擦因数5.0=μ,颜料落到运输带上时的速度可忽略不计,则颜料从下滑到再次上升最高点的过程中,在皮带上留下的痕迹有多长?(设颜料通过运输带两部分的交接处速度的大小不变。)

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案

高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=

木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;

《牛顿运动定律的运用》教案

牛顿运动定律的应用 教学目标 一、 知识目标 1. 知道运用牛顿运动定律解题的方法 2. 进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、 能力目标 1. 培养学生分析问题和总结归纳的能力 2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、 德育目标 1. 培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、 导入新课 通过前面几节课的学习,我们已学习了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、 新课教学 (一)、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来,由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类: a.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知,无论是哪种类型的题目,物体的加速度都是核心,是联结力和运动的桥梁。 (二)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析

高考物理牛顿运动定律的应用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v t -图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求 (1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离. 【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块,则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

人教版高中物理第一册牛顿运动定律的应用1

牛顿运动定律的应用 教学目标: 1.掌握运用牛顿三定律解决动力学问题的基本方法、步骤 2.学会用整体法、隔离法进行受力分析,并熟练应用牛顿定律求解 3.理解超重、失重的概念,并能解决有关的问题 4.掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能 教学重点:牛顿运动定律的综合应用 教学难点: 受力分析,牛顿第二定律在实际问题中的应用 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用 1.运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型(两类动力学基本问题): (1)已知物体的受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等. (2)已知物体的运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向). 但不管哪种类型,一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案. 两类动力学基本问题的解题思路图解如下: 可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键。 点评:我们遇到的问题中,物体受力情况一般不变,即受恒力作用,物体做匀变速直线运动,故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,如 2/2 ,2,21,0202200t t t t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等. 2.应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1)认真分析题意,明确已知条件和所求量,搞清所求问题的类型. (2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象. (3)分析研究对象的受力情况和运动情况. (4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上. (5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算. (6)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.

牛顿运动定律的运用教案

牛顿运动定律的运用教 案 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

牛顿运动定律的应用 教学目标 一、知识目标 1.知道运用牛顿运动定律解题的方法 2.进一步学习对物体进行正确的受力分析 二、能力目标 1.培养学生分析问题和总结归纳的能力 2.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力 三、德育目标 1.培养学生形成积极思维,解题规范的良好习惯 教学重点 应用牛顿运动定律解决的两类力学问题及这两类问题的基本方法 教学难点 应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法 教学方法 实例分析发归纳法讲练结合法 教学过程 一、导入新课 通过前面几节课的学习,我们已学习了牛顿运动定律,本节课我们就来学习怎样运用牛顿运动定律解决动力学问题。 二、新课教学

(一)、牛顿运动定律解答的两类问题 1.牛顿运动定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的受力情况和运动情况联系起来,由此用牛顿运动定律解决的问题可分为两类: a.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况。 b.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况 2.用投影片概括用牛顿运动定律解决两类问题的基本思路 已知物体的受力情况???→?=ma F 据 求得a ?→?据t v v s as v v at v v at v s t t t ......2210202020可求得???? ?????=-?→?+=+= 已知物体的运动情况???→?????→?=???????=-+=+=ma F as v v at v s at v v a t t 据据求得2221022 00求得物体的受力情况 3.总结 由上分析知,无论是哪种类型的题目,物体的加速度都是核心,是联结力和运动的桥梁。 (二)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况 例1.如图所示,质量m=2Kg 的物体静止在光滑的水平地 面上,现对物体施加大小F=10N 与水平方向夹角θ= 370的斜向上的拉力,使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=,cos370=取g=10m/s 2,求物体5s 末的速度及5s 内的位移。 问:a.本题属于那一类动力学问题 (已知物体的受力情况,求解物体的运动情况) b.物体受到那些力的作用这些力关系如何 引导学生正确分析物体的受力情况,并画出物体受力示意图。

高中物理牛顿运动定律的应用模拟试题含解析

高中物理牛顿运动定律的应用模拟试题含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.某智能分拣装置如图所示,A为包裹箱,BC为传送带.传送带保持静止,包裹P 以初速度v0滑上传送带,当P滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A收纳,则被拦停在B处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C处.已知v0=3m/s,包裹P 与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37o,传送带BC长度L=10m,重力加速度g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,求: (1)包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向; (2)包裹P到达B时的速度大小; (3)若传送带匀速转动速度v=2m/s,包裹P经多长时间从B处由静止被送回到C处;(4)若传送带从静止开始以加速度a加速转动,请写出包裹P送回C处的速度v c与a的关系式,并画出v c2-a图象. 【答案】(1)0.4m/s2 方向:沿传送带向上(2)1m/s(3)7.5s (4) 2 2 2 200.4/ 80.4/ c a a m s v a m s ?< =? ≥ ? () () 如图所示: 【解析】 【分析】 先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度,再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间,由位移公式求出匀加速的位移,再求匀速运动的时间,从而求得总时间,这是解决传送带时间问题的基本思路,最后对加速度a进行讨论分析得到v c2-a的关系,从而画出图像。 【详解】

(1)包裹下滑时根据牛顿第二定律有:1sin cos mg mg ma θμθ-= 代入数据得:2 10.4/a m s =-,方向:沿传送带向上; (2)包裹P 沿传送带由B 到C 过程中根据速度与位移关系可知:220 L=2v v a - 代入数据得:1/v m s =; (3)包裹P 向上匀加速运动根据牛顿第二定律有:2cos sin mg mg ma μθθ-= 得2 20.4/a m s = 当包裹P 的速度达到传送带的速度所用时间为:12250.4 v t s s a = == 速度从零增加到等于传送带速度时通过的位移有:2245220.4 v x m m a = ==? 因为x

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案

高一物理《牛顿运动定律的应用》教案高一物理《牛顿运动定律的应用》教案 教学目标 1、知识目标: (1)能结合物体的运动情况进行受力分析. (2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题. 2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力. 3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯. 教学建议 教材分析 本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力. 教法建议 1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析. 2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再

动笔算,并养成画情景图的好习惯. 3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成. 教学设计示例 教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路. 教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题. 示例: 一、受力分析方法小结 通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充) 1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析. 答案: 2、受力分析方法小结 (1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来; (2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析; (3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法. 不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力. 二、动力学的两类基本问题

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题

【物理】物理牛顿运动定律的应用练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x=L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg△x 代值解得: Q=0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图,有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度=2m/s向左运动,同时B 以=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车,两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取,求: (1)开始时B离小车右端的距离; (2)从A、B开始运动计时,经t=6s小车离原位置的距离。 【答案】(1)B离右端距离(2)小车在6s内向右走的总距离: 【解析】(1)设最后达到共同速度v,整个系统动量守恒,能量守恒 解得:, A离左端距离,运动到左端历时,在A运动至左端前,木板静止 ,, 解得 B离右端距离 (2)从开始到达共速历时,,, 解得 小车在前静止,在至之间以a向右加速: 小车向右走位移

最新高中物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)

最新高中物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1; (2)物体运动到B 处的速度大小v B ; (3)物体在斜面上运动的时间t . 【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s 【解析】 【分析】 (1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间. 【详解】 (1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-= 代及数据解得:2 14/a m s = (2)根据运动学公式:2 102B v a s = 代入数据解得:8/B v m s = (3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得: 23737mgsin mgcos ma μ?+?=① 物体沿斜面向上运动的时间:22 B v t a = ② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:2 22212 s a t = ③ 因3737mgsin mgcos μ?>?,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动 根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ?-?=④ 物体沿斜面下滑的时间为:22331 2 s a t = ⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥ 联立方程①-⑥代入数据解得:(2312 2.4t t t s s =+=+≈

牛顿运动定律的应用

第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻

绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多

高中物理牛顿运动定律的应用试题类型及其解题技巧

高中物理牛顿运动定律的应用试题类型及其解题技巧 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x =L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg △x 代值解得: Q =0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs ,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L 1=2.5 m 、L 2=2 m .传送带始终保持以速度v 匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m =2 kg ,g 取10 m/s 2.求: (1)若滑块恰好不从平板上掉下,求滑块刚滑上平板时的速度大小; (2)若v =6 m/s ,求滑块离开平板时的速度大小. 【答案】(1)4/m s (2)3.5/m s 【解析】 【详解】 (1)滑块在平板上做匀减速运动,加速度大小:a 1=1mg m μ=3 m/s 2 由于μ1mg>2μ2mg 故平板做匀加速运动,加速度大小:a 2= 122mg mg m μμ-?=1 m/s 2 设滑块滑至平板右端用时为t ,共同速度为v′,平板位移为x ,对滑块: v′=v -a 1t(1分) L 2+x =vt -12 a 1t 2 对平板:v′=a 2t x = 12 a 2t 2 联立以上各式代入数据解得:t =1 s ,v =4 m/s. (2)滑块在传送带上的加速度:a 3= mg m μ=5 m/s 2

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典

最新高考物理牛顿运动定律的应用试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =, 15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有: 21()2 kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E =

牛顿运动定律---牛顿运动定律的综合应用

专题12 牛顿运动定律的综合应用 【基础回顾】 考点内容:牛顿运动定律及其应用;超重与失重 考纲解读: 1.掌握超重、失重的概念,会分析有关超重、失重的问题。 2.学会分析临界与极值问题。 3.会进行动力学多过程问题的分析。 考点一超重与失重 1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化). 2.只要物体有向上或向下的加速度,物体就处于超重或失重状态,与物体向上运动还是向下运动无关. 3.尽管物体的加速度不是在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态. 4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma. 考点二动力学中的临界极值问题分析 1.当物体的运动从一种状态转变为另一种状态时必然有一个转折点,这个转折点所对应的状态叫做临界状态;在临界状态时必须满足的条件叫做临界条件.用变化的观点正确分析物体的受力情况、运动状态变化情况,同时抓住满足临界值的条件是求解此类问题的关键. 2.临界或极值条件的标志: (1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界状态; (3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点; (4)若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等,即是要求收尾加速度或收尾速度. 考点三动力学中的图象问题 物理公式与物理图象的结合是一种重要题型,也是高考的重点及热点. 1.常见的图象有:v-t图象,a-t图象,F-t图象,F-a图象等.

物理牛顿运动定律的应用练习及解析

物理牛顿运动定律的应用练习及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求: (1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ; (3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T 【答案】(1)53F Mg mg =- (2) 65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855 T mg =或8 11T Mg = ) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得5 3 F Mg mg = - (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得 65 M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma 解得85mMg T m M = +()(488 5511 T mg T Mg = =或) 【点睛】

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题及解析

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求: (1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ; (3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T 【答案】(1)53F Mg mg =- (2) 65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855 T mg =或8 11T Mg = ) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得5 3 F Mg mg = - (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得 65 M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma 解得85mMg T m M = +()(488 5511 T mg T Mg = =或) 【点睛】

(完整版)牛顿运动定律及其运用

第 2 讲 牛顿运动定律及其应用 核心主干知识 【核心精华】 知识规律 (1)牛顿第二定律的“四性”。 ①矢量性:公式F=ma是矢量式,F与a方向相同。 ②瞬时性:力与加速度同时产生,同时变化。 ③同体性:F=ma中,F、m、a对应同一物体。 ④独立性:分力产生的加速度相互独立,与其他加速度无关。 (2)超重和失重。 ①超重: a.受力特点:合外力的方向竖直向上。 b.运动特点:向上加速运动或向下减速运动。 ②失重: a.受力特点:合外力的方向竖直向下。 b.运动特点:向下加速运动或向上减速运动。 c.完全失重:只受重力作用。

考点一动力学图像问题 【典题1】(多选)在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运 动。当小球间距小于或等于L时,受到大小相等、方向相反的 相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互间的斥力为零, 小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v 随时间t的变化关系图像如图所示,由图可知() A.a小球质量大于b小球质量 t时刻两小球间距最小 B.在 1 t时间内两小球间距逐渐减小 C.在0~ 2 t时间内b小球所受斥力方向始终与运动方向相反 D.在0~ 3 【解析】选A、C 【典题2】(2014·南京模拟)如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3kg 的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图像如图乙所示。g m,则下列说法正确的是() 取102s A.小物块到C点后将沿斜面下滑 1 B.小物块加速时的加速度是减速时加速度的 3 3 C.小物块与斜面间的动摩擦因数为 2 D.推力F的大小为6N 【解析】选B

牛顿运动定律的应用教学设计

牛顿运动定律的应用 黄龙县中学 杜文强 一、教学任务分析 本节内容是对牛顿运动定律的综合提高和延伸,也为学习以后的物理学习打好力学基础。 学习本节内以受力分析、力的合成与分解、匀加速直线运动规律、牛顿运动定律等基础知识和相应的技能为基础。 通过实例情景和学生活动,了解建立国际单位制的重要性和必要性,介绍用国际单位制及其应用。 通过对典型示例的分析和讨论,归纳出用牛顿运动定律解决力学问题的一般规律和方法。 通过对观察录像、演示实验和学生小实验,感受超重、失重现象,应用牛顿第二定律分析、探究超重、失重现象的本质与规律。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道国际单位制。知道基本单位和导出单位。理解力学中的三个基本单位。 (2)学会导出单位的推演方法并能进行单位换算。 (3)掌握用牛顿运动定律解决力学问题的一般规律和方法。 (4)知道超重和失重现象。 (5)学会用牛顿第二定律分析超重、失重现象。 2、过程与方法 (1)通过创设情景、实例分析和练习的过程,认识引入国际单位制的重要性和必要性。 (2)通过对典型示例的分析、讨论过程,认识分析、比较、等效、演绎、归纳、验证等科学方法。 (3 )通过对电梯中进行的超重失重实验的定性观察和学生小实验,

感受用牛顿运动定律解决实际问题的一般规律和方法。 3、情感、态度与价值观 (1)通过阅读关于“火星探测器失事原因”的STS材料,在了解统一单位重要性的同时,感悟严谨的治学态度对科学发展的重大意义。(2)通过应用牛顿运动定律解决实际问题的过程,感悟物理学在社会发展中的重要作用。 (3)通过学生实验的过程,激发求知欲,获得成就感。 (4)通过观察神舟六号飞船录像片段,了解我国航天事业的发展,激发民族自豪感。 三、教学重点与难点 重点:怎样应用牛顿运动定律解决力学问题。 难点:对超重失重视现象的认识。 四、教学资源 1、器材:多媒体投影仪,演示超重、改锥,饮料瓶(人手一个)。 2、课件:宇航员躺在舱内座椅上的图片,刊登宇航员训练过程的报道文章。 3、录像:神舟六号飞船升空的相关片断,神舟号航天员在太空失重的录像(或在电梯中进行的超重失重演示实验)。 五、教学设计思路 本设计包括物理量的单位和国际单位制、牛顿运动定律的应用两部分内容。 本设计的基本思路是:以情景和实例为基础,了解物理探究过程中物理量“单位”统一的重要性,引入国际单位制,介绍国际单位制的组成和在力学中的应用;以典型示例为切入点,应用牛顿运动定律解决实际问题的典型示例,通过分析、讨论,归纳得出用牛顿运动定律解决力学问题的一般规律和方法;以牛顿运动定律的应用为基础,通过观察录像、演示实验和学生小实验,感受超重和失重现象,然后用牛顿运动定律解释产生超重和失重现象的原因。 本设计要突出的重点是:怎样应用牛顿运动定律解决力学问题。

牛顿运动定律的应用——多过程问题(精选.)

牛顿第二定律的应用——多过程问题 1.如图所示,质量为0.78kg 的金属块放在水平地面上,在大小为3.0N 、方向与水平方向成370角的拉力F 作用下,以4.0m/s 的速度沿地面向右做匀速直线运动。g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,求: (1)金属块与地面间的动摩擦因数; (2)如果从某时刻起撤去拉力F ,此后金属块的加速度大小; (3)撤去拉力F 后金属块在地面上还能滑行多远? 2.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如所示,比赛是运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O 。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C 在投掷线中点处以v 0=2 m/s 的速度沿虚线滑出,为使冰壶C 能够沿虚线恰好到达圆心O 点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为 多少? 3.如图所示,质量为m A 、m B 的两个物体A 和B ,用跨过定滑轮的细绳相连。用力把B 压在水平桌面上,使A 离地面的高度为H ,且桌面上方细绳与桌面平行。现撤去压B 的外力,使A 、B 从静止开始运动,A 着地后不反弹,在运动过程中B 始终碰不到滑轮。B 与水平桌面间的动摩擦因数为μ,不计滑轮与轴间、绳子的摩擦,不计空气阻力及细绳、滑轮的质量。求:(1)A 下落过程的加速度;(2)B 在桌面上运动的位移。 起滑架 投掷线 A B 30m 圆垒 C

牛顿运动定律及其应用练习题

牛顿运动定律及其应用练习题 1.如图所示,光滑的水平面上有一小车,以向右的加速度a 做 匀加速运动,车内两物体A 、B 质量之比为2∶1,A 、B 间用弹簧相 连并放在光滑桌面上,B 通过质量不计的轻绳与车相连,剪断轻绳 的瞬间,A 、B 的加速度大小分别为( ) A .a 、0 B .a 、a C .a 、2a D .0、2a 解析:选C.令物体B 的质量为m ,剪断轻绳前,弹簧弹力大小为F ,绳子拉力大小为T ,将A 、B 及弹簧看作整体,则有T =3ma ;隔离物体A 为研究对象,则有F =2ma .剪断轻绳后,绳中拉力消失,弹簧弹力不变,所以物体A 受力不变,加速度大小仍为a ,而物体B 所受合力为F =ma B ,即a B =2a . 2.光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A 、B ,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为M 、m .如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F 1、F 2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,已知两斜面体间的摩擦力为零,则F 1与F 2之比为 ( ) A .M ∶m B .m ∶M C .m ∶(M +m ) D .M ∶(M +m ) 解析:选A.F 1作用于A 时,设A 和B 之间的弹力为N ,对A 有:N cos θ=Mg ,对B 有:N sin θ=ma ,对A 和B 组成的整体有:F 1=(M +m )a =(M +m )M m g tan θ;F 2作用于A 时, 对B 有:mg tan θ=ma ′,对A 和B 组成的整体有:F 2=(M +m )a ′=(M +m )·g tan θ,F 1 F 2= M m . 3.在倾角为30°的光滑斜面上,有一个箱子,箱内有一个斜面, 在斜面上放置一个重60 N 的球,如图所示,当箱子在斜面上下滑时, 球对箱子后壁和箱内斜面的压力分别是( ) A .40 N ,30 N B .30 N ,50 N

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