3[1].6牛顿运动定律的单体多过程问题

3.6牛顿运动定律的单体多过程问题

例题1：质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处．现用大小F=30N的水平拉力拉此物体，经t0=2s拉至B处．已知A、B间距L=20m，（g取10m/s2）求：

（1）物体与地面间的动摩擦因数μ；

（2）为了使物体从A处由静止开始运动并恰能到达B处，求力F作用的最短时间t；（3）有些同学觉得：要使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，力F的大小和最短作用时间t之间存在一定的关系．例如甲同学猜想：力F越大，所用时间t越短．请你用所学物理知识找到F-t之间定量的关系．

分析，选规律：

处理方法总结：化多过程为。对单一小过程进行

分析，辅助分析工具有

合理选择

通过分析确定物体在每一个过程中是属于由力求运动或是由运动求受力，对单一过程之间利用好题目中隐含的关系。

【思考与讨论】若用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使它从A处由静止开始运动并恰能运动到B处，求该力作用的最短时间t（sin37°=0.60，cos37°＝0.80）。

例题2：如图所示，一质量m=1.0kg的小滑块受到一水平向右的恒力F =9 N作用，且当运动至B处时撤去该力。已知滑块与水平面AB和斜面BC间的动摩擦因数均为μ=0.5，AB 间的距离为2m，不计滑块在B处的机械能损失，若从滑块到达B点时起，经0.2s 正好通过C点。求BC之间的距离及过C的速度。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【思考与讨论】

1.小滑块在斜面上能上滑的最大高度是多少？

2. 请说明小滑块能否停在最高点；若不能，请计算出它将停在何处？

3.若BC＝0.6m，从小滑块经过B点起，经多长时间后经过C点。

训 练 题

1.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，运动员是冰壶C 在投掷线中点处以v =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？（请采用两种方法进行解题）

2.如图所示，用一个沿水平方向的力将一个质量m ＝10kg 的箱子从斜坡底端推到斜坡顶端，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，推力的大小F ＝150N ，斜坡长度s ＝2.6m ,斜坡与木箱底面的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， g

取10m/s 2

）求：

（1）木箱沿斜坡滑上的加速度的大小； （2）木箱滑到斜坡顶端时的速度大小；

（3）如果将木箱推到斜面高度的一半位置时撤去推力，木箱沿斜坡向上还能滑动的距离。（保留2位有效数字）

t/s

t/s

3.一物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F 随时间t 变化如图（a ）

所示，速度v 随时间t 变化如图（b ）所示（g =10m/s 2

）。求： （1）1秒末物块所受摩擦力f 的大小。 （2）物块质量m 。

（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ。

4.杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30㎏的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之

间有一传感器, 传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g =10m/s 2

.求:

⑴杆上的人下滑过程中的最大速度;

⑵竹竿的长度.

t /s

3