专题：学考中的动力学问题 导学案

专题：学考中的动力学问题导学案
【学习目标】
1.运用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。

2.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法。

【知识梳理】
一、匀变速直线运动的基本规律
1．速度与时间的关系式：___________________。

2．位移与时间的关系式：___________________。

3．速度与位移的关系式：___________________。

二、牛顿第二定律的作用
牛顿第二定律揭示了运动和力的关系：加速度的大小与物体_______的大小成正比，与物体的_______成反比；加速度的方向与物体_______的方向相同.
三、两类基本问题
1.根据受力情况确定运动情况
如果已知物体的受力情况，则可由牛顿第二定律求出物体的_______，再根据运动学规律就可以确定物体的_______情况。

2.根据运动情况确定受力情况
如果已知物体的运动情况，则可根据运动学公式求出物体的_______，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的_______。

典型例题
1、（2021）小明同学站在电梯中的体重计上，当电梯静止时，体重计的示数为F1，当电梯运动时，体重计的示数为F2,且F1<F2,关于电梯的运动，下列说法可能正确的是（）
A 匀速向上运动 B.匀速向下运动 C.加速向上运动 D.减速向上运动
2、（2022）“冰壶”是2022年北京冬奥会比赛项目之一、比赛时，冰壶被运动员沿水平冰面投出后，在冰面上沿直线自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在某处，如图所示。

已知冰壶的质量为m，冰壶与冰面之间的动摩擦因数为μ，冰壶滑行的距离为x，重力加速度为g。

在这个过程中，求；（1）冰壶所受滑动摩擦力的大小F f；
（2）冰壶加速度的大小a；
（3）冰壶投出时初速度的大小v0。

3、（2023）2022年12月，常德至长沙高铁正式通车，自此，湖南14个地州市全部实现高铁覆盖。

某质量为m 的高铁列车出站做初速度为零的匀加速直线运动，受到的阻力大小恒为F f ，经时间t 后速度为v 。

在时间t 内，求：（1）高铁列车加速度的大小a ；
（2）高铁列车位移的大小x ；（3）高铁列车牵引力的大小F 。

总结：分析两类问题的基本方法
（1）抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁－－ 。

（2）分析流程图
巩固练习
1.在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据。

刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下来的痕迹。

在某次交通事故中，汽车刹车线的长度为14m ，假设汽车的轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.7，取g =10m/s 2，则汽车刹车开始时的速度为( )
A. 7m/s
B. 14m/s
C. 10m/s
D. 20m/s 2.如图所示的机车，质量为100 t ，设它从停车场沿水平直线运动225m 后速度达到54 km/h ，此时，司机关闭发动机，让机车进站．机车又行驶了125 m 才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，关闭发动机前机车所受的牵引力不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力。

（ 受力情况
F 1、F 2……
F 合 a 运动情况 v 0、v 、x 、t
（ ） （ ）
3.一架救灾直升机从距离地面16 m的高处让一箱物资由静止开始落下，经2 s物资落地，已知物资的质量为10 kg，它下落过程中所受空气阻力可认为大小不变。

求空气阻力的大小。

（取g=10 m/s2）
4.一个滑雪的人，质量是75 kg，以v0=2 m/s的初速沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30º，在t=5 s的时间内滑下的位移x=60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10m/s2。

5.一个静止在光滑水平地面上的物体，质量是2 kg，在
6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。

求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。

拓展：将“水平拉力”改为“斜向上与水平方向成37°角”，大小仍为6.4 N，其他条件均不变，求物体在4 s末的速度和4 s内的位移。

已知cos37°=0.8，g=10m/s2。