牛顿运动定律2

牛顿定律的应用

一、学习目标

1．掌握牛顿运动定律的应用，提高综合分析动力学问题的能力。

2．自主学习、合作探究，学会熟练应用牛顿运动定律解决动力学问题的方法。 3．极度投入、体验成功，养成科学的思维方法。

二、考纲要求：

牛顿运动定律的应用 Ⅱ

自主学习

1．牛顿运动定律主要解决的两类问题是： 2．写出应用牛顿运动定律解题的方法步骤：

合作探究

类型一 已知力求运动

例1．一斜面AB 长为10m ，倾角为37°，一质量为2kg 的小物体（大小不计）从斜面顶端A 点由静止开始下滑，如图所示（g 取10 m/s 2）

（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间．

（2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少? 练习1．如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，a 、b 、c 、d 位于同一圆周上， a 为圆周的最高点，d 为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 a 、b 、c 处释放（初速度为0），用t 1、、

、t 2、、t 3 依次表示各滑环到达d 所用的时间，则 A ．t 1=t 2=t 3 B ．t 1>t 2>t 3 C ．t 3 > t 1>t 2、 D ．t 1

练习2．图l 中，质量为m 的物块叠放在质量为2m 的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F ，在0~3s 内F 的变化如图2所示，图中F 以mg 为单位，重力加速度g=10m/s 2．整个系统开始时静止．

(1)求1s 、1.5s 、2s 、3s 末木板的速度以及2s 、3s 末物块的速度；

(2)在同一坐标系中画出0~3s 内木板和物块的

t -v 图象，据此求0~3s 内物块相对于木板滑过

的距离。

类型二 已知运动求力

例2．静止在水平地面上的物体的质量为2 kg ，在水平恒力F 推动下开始运动，4 s 末它的速度达到4m/s ，此时将F 撤去，又经6 s 物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F 的大小。

练习3．如图A ，质量m ＝1kg 的物体沿倾角θ＝37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v 成正比，比例系数用k 表示，物体加速度a 与风速v 的关系如图B ．所示。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）比例系数k 。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2）

图1

图

类型三 连接体问题（整体法与隔离法） 例3． 质量为 m 1的物块B 与地面的动摩擦因数为μ，A 的质量为m 2与地面间的摩擦不计。在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做匀加速直线运动，A 对B 的作用

力为多大？

例4．一个质量为0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜

面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.

例5．如图3-13-1所示，质量为1Kg ，长为L=0.5m 的木板A 上放置质量为0.5Kg 的物体B ，平放在光滑桌面上，B 位于木板中点处，物体A 与B 之间的动摩擦因数为0.1，问（1）至少用多大力拉木板，才能使木板从B 下抽出？（2）当拉力为3.5N 时，经过多长时间A 板从B 板下抽出？此过程中B 板的对地位移是多少？（取重力加速

度为2

/10s m ）

当堂检测：

1．如图示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦系数为μ的水平地面上做匀减速运动，（不计其它外力及空气阻力）则其中一个质量为m 的土豆A 受其它土豆对它的总作用力大小应是（ ）

A 、g

B 、μmg

C 、12+μmg

D 、2

1μ-mg

2．如图所示，一铁球被弹簧拉住，静止时两弹簧在一条竖直线上，且均处于伸长状态．当箱子由静止开始加速下落时（ ）

A ．上面弹簧的长度变短，下面弹簧的长度变长

B ．上面弹簧的长度变长，下面弹簧的长度变短

C ．上面弹簧的弹力变小，下面弹簧的弹力变大

D ．上面弹簧的弹力变大，下面弹簧的弹力变小

3．总质量为M 的气球由于故障在高空以匀速v 下降，为了阻止继续下降，在0=t 时刻，从热气球中释放了一个质量为m 的沙袋，不计空气阻力，问：（1）经过多少时间气球停止下降？（2）气球停止下降时，沙袋的速度为多大？ 4． 5．

6． 如图所示，m A =1kg ，m B =2kg ，A 、B 间静摩擦力的最大值是5N ，水平面光滑。用水平

力F 拉B ，当拉力大小分别是F =10N 和F =20N 时，A 、B 的加速度各多大？

F