【人教版(2019)】高中物理必修1 同步学案 第四章 第05讲.牛顿第二定律的应用（学生版+教师版）

中小学教育资源及组卷应用平台 ( 牛顿第二定律的应用 ) ( 知识框架 ) ( 牛顿第二定律的应用 两类基本问题 超重、失重 已知受力求运动 多过程问题 — 程序法 连接体问题 已知运动求受力 传送带问题 加速度不同时的隔离法问题 ) ( 知识讲解 ) 知识点一：动力学的两类基本问题 应用牛顿运动定律的问题主要可分为两类：已知受力情况求运动情况；已知运动情况求受力情况．分析解决这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁———加速度． 解题思路 由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤： 利用二力合成法或正交分解法求出加速度； 利用运动学公式求解，，，。 由物体的运动情况求解物体的受力情况： 利用运动学公式求解加速度； 进行受力分析，利用平行四边形定则和正交分解法对力进行分解，求出分力。 基本思路流程图： ( 动力学第一类基本问题 物体的受力情况 牛顿第二定律 物体的加速度 a 运动学公式 物体的运动情况 动力学第二类基本问题 ) ( 基本公式流程图为： F a ， ， ， ) 关键点：选好正方向，注意各物理量的正负号。 ( 随堂练习 ) 如图所示，质量为的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成角斜向上、大小为的拉力作用下向右做匀加速直线运动．已知金属块与地面之间的动摩擦因数为0.5。（，，取）求： （1）金属块的加速度； （2）2s末金属块的速度和位移． 【答案】（1）；（2）。 ( f x y F )【解析】（1）对木块受力分析得： X轴：① y轴：② ③ 由①②③代入数据得： （2） 。 ( A F )质量为m=1kg的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，如图所示，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木楔A的竖直面上。在力F=30N的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，求： 加速度的大小； ( x y f F )若斜面的长为10m，求木楔从底端到顶端所需要的时间及到达顶端时速度的大小。 【答案】（1）；（2）。 【解析】（1）对小球受力分析得： x轴：① y轴：② ③ 由①②③代入数据得： （2）；。 静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力的作用，拉力随时间变化的图象如图所示，则（　　） A．内物体的位移为零 B．内物体一直向同一个方向运动 C．末物体的速度为零 D．末物体的速度最大 【答案】BC 【解析】由图像可得物体在0-2s内向负向做匀加速直线运动，2s末速度达到最大；在2-4s内向负向做匀减速直线运动，4s末速度为0。所以物体在0-4s内一直在向负向运动，4s末速度为0。 注：可以画出v-t图像，有助于理解。 质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力的作用，随时间的变化规律如图所示．重力加速度取，则物体在到这段时间内的位移大小为（ ） A．18m B．54m C．72m D．198m 【答案】B 【解析】物体所受滑动摩擦力和最大静摩擦力的大小为4N，所以物体在0-3s内保持静止；在3-6s内，物体做匀加速直线运动，，，6s末的速度为；在6-9s内，物体做匀速直线运动，；在9-12s内，物体又做匀加速直线运动，，所以；所以物体在0-12s内的位移为。 注：可以画出v-t图像，通过面积法求位移。 二、已知运动求受力 如图所示，小木块从高、倾角为的固定斜面的顶端由静止开始沿斜面滑至底端，到达底端时的速度大小为．（取）求： （1）木块从斜面顶端滑至底端所需的时间； （2）小木块与斜面间的动摩擦因数． 【答案】（1）2s；（2）0.125。 ( x y f )【解析】（1）由代入数据解得，所以； （2）对木块受力分析得： x轴：① y轴：② ③ 由①②③代入数据得：。 在水平地面上有一质量为的物体，物体在水平拉力的作用下由静止开始运动．后拉力大小减为，该物体图象如图所示． ... ...