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课件网) 第五节 牛顿运动定律的应用 学习任务一 由运动情况确定受力情况 学习任务二 由受力情况确定运动情况 学习任务三 牛顿第二定律解决多过程问题(解答规范) 备用习题 练习册 ◆ 随堂巩固 学习任务一 由运动情况确定受力情况 [科学思维] 1.解题基本思路:如果已知物体的运动情况,可以根据运动学规律求出物体的加速度,结合受力分析,再根据牛顿第二定律确定物体所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等). 2.流程图 例1 [2023·高州中学月考] 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大小的
,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,根据牛顿第二定律有
解得
变式1 若某型号的客机紧急出口离地面高度为
,构成斜面的气囊长度为
.在某次紧急疏散演练时,乘客从气囊上由静止匀加速下滑到达地面的时间为
.
取
(1) 求乘客下滑的加速度大小; [答案] [解析] 乘客沿气囊下滑做匀加速直线运动,由 得 代入数据得 (2) 若乘客的质量,求乘客下滑过程中的合外力的大小及乘客与气囊间的动摩擦因数. [答案] ; 0.92 [解析] 根据牛顿第二定律,可求得乘客下滑过程中所受合力的大小 对乘客受力分析如图,进而求出动摩擦因数 沿轴方向有 沿轴方向有 又, 联立方程解得 【要点总结】 应用牛顿第二定律解题时,要遵循基本方法和步骤,即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据牛顿第二定律列方程、进行求解、验证结果.在解题过程中,画图是十分重要的,包括运动图和受力图,这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤. 学习任务二 由受力情况确定运动情况 [科学思维] 1.解题基本思路: 如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的_____,再通过_____就可以确定物体的运动情况. 加速度 运动学规律 2.流程图 例2 如图所示,工人用绳索拉铸件,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2 [2023·湛江二中月考] 如图所示,一物体从倾角 的光滑斜面的顶端由静止开始下滑,斜面静止不动,重力加速度取. (1) 物体下滑过程的加速度是多大? [答案] [解析] 对物体受力分析,沿斜面方向有 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,则物体下滑时所受的摩擦力为 其中 由牛顿第二定律得 联立解得 (3) 若斜面长为,物体与斜面间的动摩擦因数,则物体需要多长时间才能滑到底端? ... ...