高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)课件高一必修1物理课件

第 1 页 共 5 页 高中物理必刷题第 6节用牛顿运动定律解决问题（一）

课时1 两类动力学问题、牛顿运动定律与图像结合问题

刷基础

题型1 两类动力学问题

1.［江西九江一中2018高一上月考］如图所示，一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，1x段光滑，2x段有摩擦，已知212xx，物体到达斜面底端的速度刚好为零，求物体与2x段之间的动摩擦因数μ.（g取10m/s2）

2.［山西太原2019高一上期末］如图所示，一根足够长的水平杆固定不动，一个质量m=2kg的圆环套在杆上，圆环的直径略大于杆的截面直径，圆环与杆之间的动摩擦因数μ=0.75.对圆环施加一个与水平方向成θ=53°角斜向上、大小为F=25N的拉力，使圆环由静止开始做匀加速直线运动（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）.求：

（1）圆环对杆的弹力；

（2）圆环加速度的大小；

（3）若2s后撤去拉力F，圆环还能滑行的距离.

3.如图所示，厚度不计的长木板放在水平面上，并且右端紧靠竖直墙壁，木板与地面之间动摩擦因数213，木板质量M=0.4kg，板左端放有一质量为m=0.3kg的小物体（可视为质点），与木板间的动摩擦因数10.25，将小物体用长为L=1m的细线系在墙上A点，A点高度h=0.6m，用水平力F=6.4N拉木板，使其从静止开始运动（此时细线是张紧的），则经多长时间小物体离开木板右端？（g取10m/s2，结果保留1位小数）

题型2 牛顿运动定律与图像结合问题

4.［新疆生产建设兵团第一师高级中学2019高一上期末］（多选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块的速度与时间t的关系分别如图甲、乙所示.取重力加速度g=10m/s2.由图甲、乙两图可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 （ ） 第 2 页 共 5 页

第四章 牛顿运动定律（人教新课标）

第6节 用牛顿运动定律解决问题（一）

【思维导图】

【微试题】

1. （全国高考）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ ）

A．向右做加速运动 B．向右做减速运动

C．向左做加速运动 D．向左做匀速运动

【答案】A 2. 在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作 ]

【答案】D 3. 如图，质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的砝码轻轻放入槽中，下列说法中正确的是 ]

A.M和m一起加速下滑 B.M和m一起减速下滑

C.M和m仍一起匀速下滑 D.以上选项均有可能

【答案】C 4. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为1.2ｓ，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。

【答案】1.5×103Ｎ

【解析】：

将运动员看作质量为m的质点，从h1高处下落，刚接触网时速度的大小为

112ghv（向下）；

弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小为

222ghv（向上）。

速度的改变量 Δv＝v1＋v2（向上）。

以a表示加速度，Δ t表示运动员与网接触的时间，则

Δv＝a Δ t。

接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，由牛顿第二定律得

F－mg＝ma。 由以上各式解得 tghghmmgF2122，

教学准备

1. 教学目标

知识与技能

1．理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件．

2．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题．

3．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．

4．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．

过程与方法

1．培养学生的分析推理能力和实验观察能力．

2．培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力．

3．引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质．

情感态度与价值观

1．渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题．

2．培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神．

2. 教学重点/难点

教学重点

1．共点力作用下物体的平衡条件及应用．

2．发生超重、失重现象的条件及本质．

教学难点

1．共点力平衡条件的应用．

2．超重、失重现象的实质．正确分析受力并恰当地运用正交分解法．

3. 教学用具

多媒体、板书

4. 标签 教学过程

一、共点力的平衡条件

1.基本知识

（1）平衡状态：一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态．

（2）平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0.

2．思考判断

（1）只有加速度等于零，速度也等于零时，物体才处于平衡态．(×)

（2）在平直赛道上以很大的速度匀速飞驰赛车处于平衡状态．(√)

（3）当物体被竖直向上抛出达最高点时，此时刻物体处于平衡态，上升和下降时不处于平衡态．(×)

探究交流

如何判断物体是否处于平衡状态？

【提示】物体处于平衡状态的实质是F合＝0(a＝0)与物体运动速度的大小，方向无关．从物体所处的状态判断就是：物体保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态.

二、超重和失重

1.基本知识

（1）超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．

[随堂检测]

1．(2019·陕西咸阳高一期中)图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图，AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD＝DE＝15 m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10 m/s2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为(

)

A.2

s

B．2 s

C.6 s D．22 s

解析：选C.如图所示，设斜面坡角为θ，取AE中点为F，则：AE＝2AF＝30sin

θ，物体做匀加速直线运动，对物体受力分析，受重力和支持力，将重力沿着平行斜面和垂直斜面正交分解，根据牛顿第二定律，有：mgsin θ＝ma，解得：a＝gsin θ； 根据速度位移公式，有：AE＝12at2；解得：t＝6 s.

2．用30 N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )

A．4.5 m/s，1.5 m/s2 B．7.5 m/s，1.5 m/s2

C．4.5 m/s，0 D．7.5 m/s，0

解析：选C.有力F作用时，物体做匀加速直线运动，加速度a＝Fm＝1.5 m/s2.力F作用3 s撤去之后，物体做匀速直线运动，速度大小为v＝at＝4.5 m/s，而加速度为0.选项C正确．

3.如图所示，AB和CD为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由A滑到B和由C滑到D，所用的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为( )

A．2∶1 B．1∶1

C.3∶1 D．1∶3

解析：选B.设光滑斜槽轨道与水平面的夹角为θ，则重物下滑时的加速度为a＝gsin θ，由几何关系，斜槽轨道的长度s＝2(R＋r)sin θ，由运动学公式s＝12at2，得t＝2sa＝