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课件网) 习题课:牛顿运动定律的综合应用 学习任务一 由受力情况确定运动情况 学习任务二 由运动情况确定受力情况 学习任务三 利用牛顿运动定律解决多过程问题解答规范 备用习题 随堂巩固 ◆导学案 学习任务一 由受力情况确定运动情况 [科学思维] 解题基本思路: 例1 如图所示,工人用绳索拉铸件,已知铸件的质量是
,铸件与地面间的动摩擦因数是0.25.工人用
的力拉动铸件,从静止开始在水平地面上前进,绳索与水平方向的夹角为
并保持不变,经
后松手.
取
,
,
.求: (1) 松手前铸件的加速度大小; [答案]
[解析] 松手前,对铸件受力分析,如图所示,则
,
由牛顿第二定律得
联立解得
. (2) 松手后铸件还能前进的距离. [答案]
[解析] 松手时铸件的速度
松手后铸件的加速度大小
则松手后铸件还能前进的距离
. 变式1 [2023·上杭一中月考] 如图所示,一物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑,斜面静止不动,斜面倾角
,重力加速度
取
. (1) 物体下滑过程的加速度是多大? [答案]
[解析] 对物体进行受力分析,沿斜面方向,由牛顿第二定律得
解得
(2) 若斜面不光滑,物体与斜面间的动摩擦因数
,则物体下滑过程的加速度又是多大? [答案]
[解析] 若斜面不光滑,则下滑时摩擦力为
由牛顿第二定律得
解得
(3) 若斜面长
,物体与斜面间的动摩擦因数
,则物体需要几秒能滑到底端?滑到底端时的速度多大? [答案]
;
[解析] 根据匀变速直线运动公式得
解得
到达底端时的速度大小为
学习任务二 由运动情况确定受力情况 [科学思维] 解题基本思路: 例2 [2023·南平一中月考] 如图所示,一架喷气式飞机质量
,沿直线跑道由静止开始做匀加速运动,经过时间
速度达到
后起飞,已知飞机所受平均阻力为重力的
,重力加速度
取
. (1) 求飞机在跑道上运动时的加速度大小
和发生的位移大小
; [答案]
;
[解析] 由运动学关系得,加速度为
,位移为
(2) 求飞机加速时的牵引力大小
. [答案]
[解析] 已知阻力
,匀加速阶段,有
解得
变式2 [2023·厦门松柏中学月考] 第24届冬奥会在我国举办.钢架雪车比赛的一段赛道如图所示,长
的水平直道
与长
的倾斜直道
在
点平滑连接,斜道与水平面的夹角为
.运动员从
点由静止出发,推着雪车匀加速到
点时速度大小为
,紧接着快速俯卧到车上沿
匀加速下滑,到
点共用时
.若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为
,
,
取
,求雪车(包括运动员)
(1) 在直道上的加速度大小; [答案] [解析] 在段,有 解得 (2) 过点时的速度大小; [答案] [解析] 在段,有 解得 在段,有, 解得 过点时的速度大小 (3) 在斜道上运动时受到的阻力大小. [答案] [解析] 在段,由牛顿第二定律得 解得 例3 [2023·福州四中月考] 建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为的工人站在地面上,通过定滑轮将的建筑材料以的加速度拉升.忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮的摩擦, ... ...