牛顿第二定律的应用之两类动力学问题

栟茶高级中学高一物理导学案 编写人：殷丽牛顿第二定律的应用：两类动力学问题【目标导读之课标要求】1、进一步掌握物体的受力分析2、会用牛顿第二定律解决两类动力学问题3、掌握应用牛顿第二定律解题的基本思路和方法【问题导思之主干内容】如图所示，质量分别为m1、m2的两物体与小车保持相对静止一起运动(1)物体m1受几个力的作用？合力方向向哪儿？(2)物体m1的加速度方向向哪儿？小车可能做什么运动？(3)物体m2的受力情况如何？画出其受力示意图【例题导练之能力提升】例1如图所示，质量m2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F8 N、与水平方向成37角斜向上的拉力，已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度；(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小；(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小例2民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m，构成斜面的气囊长度为5.0 m要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2)，则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？例3如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；(2)人在离C点多远处停下？例4 倾角的斜面固定在水平面上。质量的小物体受到沿斜面向上的的拉力作用，小物块由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数。（斜面足够长，取）求：（1）求小物块运动过程中所受到的摩擦力（2）求在拉力的作用过程中，小物块的加速度（3）若在小物块沿斜面向上运动时，将拉力撤去，求此后小物块沿斜面向上运动的距离。【巩固练习】1(从受力情况确定运动情况)(多选)一个静止在水平面上的物体，质量为2 kg，受水平拉力F6 N的作用从静止开始运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2(g取10 m/s2)，则()A2 s末物体的速度为2 m/sB2 s内物体的位移为6 mC2 s内物体的位移为2 mD2 s内物体的平均速度为2 m/s2(从运动情况确定受力情况)质量为m3 kg的木块放在倾角为30的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑如图所示，若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t2 s时间物体沿斜面上升4 m的距离，则推力F为(g取10 m/s2)()A42 NB6 NC21 ND36 N3(多过程问题分析)总质量为m75 kg的滑雪者以初速度v08 m/s沿倾角为37的斜面向上自由滑行，已知雪橇与斜面间的动摩擦因数0.25，假设斜面足够长sin 370.6，g取10 m/s2，不计空气阻力试求：(1)滑雪者沿斜面上滑的最大距离；(2)若滑雪者滑行至最高点后掉转方向向下自由滑行，求他滑到起点时的速度大小4一儿童玩具静止在水平地面上，一儿童用于水平面成角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力，玩具的质量，经过时间，玩具移动了距离，这时儿童松开手，玩具又滑行一段距离后停下则：（1）全过程玩具的最大速度（2）玩具与水平面间的动摩擦因数是多大（3）松开手后玩具还能运动多远5人和雪橇的总质量为75kg，沿倾角=且足够长的斜坡向下运动，已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比，比例系数k未知，从某时刻开始计时，测得雪橇运动的v-t图象如图中的曲线AD所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线上一点B的坐标为（4，15），CD是曲线AD的渐近线，g取10m/s2，试回答和求解：（1）雪橇在下滑过程中，开始做什么运动，最后做什么运动（2）当雪橇的速度为5m/s时，雪橇的加速度为多大？（3）雪橇与斜坡间的动摩擦因数多大？6航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度H64 m，求飞行器所受阻力f的大小(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h.(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.7风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数37风（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？（sin37=0.6，cos37=0.8）4