2012高中物理 4.5 牛顿第二定律的应用每课一练2 粤教版必修1 (2)

高中物理第四章第五节牛顿第二定律的应用练习粤教版必修11.牛顿第二定律的内容：物体的加速度与物体受的合外力成正比，与物体质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同Ｗ.2.牛顿第二定律的表达式为F＝ma，其中F是物体受的合外力，a是物体加速度Ｗ.3.动力学的两类主要问题：（1）已知力求运动类：已知物体的受力情况，确定物体的运动情况，如物体运动的时间、位移及速度等.（2）已知运动求力类：已知物体的运动情况，求物体的受力情况Ｗ.不管哪种类型的问题，加速度始终是联系力与运动的桥梁.基础练习1.如果力F在时间t内能使质量为m原来静止的物体产生位移为s，那么（AD）A.相同的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动2s的距离B.相同的力在一半时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同的距离C.相同的力在两倍时间内使质量是两倍的原来静止的物体移动相同的距离D.一半的力在相同的时间内使质量是一半的原来静止的物体移动相同的距离解析：根据牛顿第二定律得F＝ma，物体做匀变速运动，s＝12at2＝12Fmt2＝Ft 22m，由此可得AD 对. 2.用30 N 的水平外力F ，拉一静止放在光滑的水平面上质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后消失，则第5 s 末物体的速度和加速度分别是（C ）A.v ＝7.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2B.v ＝4.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2C.v ＝4.5 m/s ，a ＝0D.v ＝7.5 m/s ，a ＝0解析：物体受F 作用时，做匀加速运动，a ＝F m＝1.5 m/s 2，v ＝at ＝4.5 m/s ，当撤销F 后，物体受的合力为零，加速度为零，做匀速直线运动，选C.3.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F 时，物体的加速度为a 1；若保持力的方向不变，大小变为2F 时，物体的加速度为a 2，则（D ）A.a 1＝a 2B.a 1＜a 2＜2a 1C.a 2＝2a 1D.a 2＞2a 1 解析：当力为F 时有a 1＝F －f m ，当力为2F 时有a 2＝2F －f m ＝2F －2f ＋fm＝2a 1＋fm，可知a 2＞2a 1，D 对.4.（多选）静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F 作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图所示，关于物体在0～t 1时间内的运动情况，正确的描述是（BD ）A.物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B.物体的速度一直增大C.物体的速度先增大后减小D.物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动解析：由牛顿运动定律可以分析出，由F合＝ma得：F先增大后减小，则a 先增大后减小，说明物体做变加速运动，A、C选项错.在0～t1时间内F的方向不变，F与v同向，则物体始终做加速运动.5.如图，光滑斜面固定于水平地面，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，在斜面上运动时，A的受力示意图为（C）解析：光滑斜面上，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，加速度方向沿斜面向下，单独对A物体分析，A物体的加速度与整体的加速度相同，也沿斜面向下，其受力如右图，答案C正确.拓展练习6.（多选）如图所示，车厢中的弹簧处在拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处在静止状态.现使车厢向右加速运动，木块仍相对地板静止，此时地板对木块的摩擦力将（CD）A.一定增大B.一定减小C.可能增大D.可能减小解析：原来f0＝F，若向右的a较小：由F－f0＝ma⇒f0＝F－ma有f0可减小，但若a较大，F－f0不足以提供使m产生向右的a时，则f0将变为向右，且f′＝|F－ma|增大.7.（多选）如图所示，在水平面上行驶的车厢中，车厢底部放有一个质量为m的木块，车厢顶部悬挂一质量为m2的球，悬绳与竖直方向成θ角，它们相对1车厢处于静止状态，由此可以判定（AC）A.车厢可能正在向左匀加速行驶B.车厢一定正在向右匀加速行驶C.木块对车厢底部的摩擦力大小为m1g tan θD.木块对车厢底部的摩擦力为零解析：由图中m2的偏转方向，说明小车可能正在向左匀加速行驶，也可能正在向右匀减速行驶，A对；由m2可得：a＝g tan θ，所以对m1，f0＝m1a＝mg tan θ，C对.18.如右图所示，放在光滑面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动，现保持F1大小和方向不变，F2方向不变，使F2随时间均匀减小到零，再均匀增加到原来的大小，在这个过程中用a表示木块的加速度，v表示木块运动的速度，能正确描述木块运动情况的图象是下图中的（A）解析：物体所受合外力F合＝F1－F2＝ma，当物体静止时F1＝F2，当F1不变，F变小时，合力增大，a增大；当F2变大时，a减小，合力的方向始终不变.选2A.9.（2014·黑龙江高一）如图所示，一个质量为12 kg的物体以v0＝12 m/s的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为12 N的恒力F作用（g＝10 m/s2）.求：（1）物体运动的加速度大小和方向；（2）5 s末物体受到地面的摩擦力大小和方向；（3）5 s内物体的位移.答案：（1）a＝3 m/s2，方向水平向右（2）f＝12 N，方向水平向左（3）24 m10.如图所示，一个人用与水平方向成37°的力F＝20 N推一个静止在水平面上质量为2 kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0.3.（cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g取10 m/s2）求：（1）物体的加速度多大；（2）3 s末物体的位移多大；（3）5 s后撤去F物体还能运动多远？解析：对物体进行受力分析N＝mg＋F·sin 37°＝2×10 N＋20×0.6 N＝32 N，f＝μN＝0.3×32 N＝9.6 N，F合＝F·cos 37°－f＝20×0.8 N－9.6 N＝6.4 N，a＝F合m＝6.42m/s2＝3.2m/s2.（2）s3＝12at2＝12×3.2×32 m＝14.4 m.（3）v3＝at3＝3.2×5 m/s＝16 m/s；a′＝f′m＝μmgm＝μg＝3 m/s2，s＝v232a′＝1622×3m＝42.7 m.答案：见解析11.（2014·南昌高一）如图所示，固定光滑斜面与地面成一定倾角，一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动，拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图甲、乙所示，取g＝10 m/s2.求物体的质量m及斜面与水平面间的夹角θ.解析：由题图可得，0～2 s内物体的加速度为：a＝ΔvΔt＝0.5 m/s2①由牛顿第二定律可得：F－mg sin θ＝ma②2 s后有：F′＝mg sin θ③联立①②③，并将F＝5.5 N，F′＝5 N代入解得：m＝1.0 kg，θ＝30°.答案：m＝1.0 kg θ＝30°。

高中物理 4.5 牛顿第二定律的应用每课一练2 粤教版必修1图71．(双选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于如图7所示状态．设斜面对小球的支持力为F N ，细绳对小球的拉力为F T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法中正确的是( ) A ．若小车向左运动，F N 可能为零 B ．若小车向左运动，F T 可能为零 C ．若小车向右运动，F N 不可能为零 D ．若小车向右运动，F T 不可能为零2．(单选)质量分别为M 和m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上．用水平推力F 向右推M ，两物体向右加速运动时，M 、m 间的作用力为F N1；用水平力F 向左推m ，使M 、m 一起加速向左运动时，M 、m 间的作用力为F N2，如图8(1)、(2)所示．则( )图8A ．F N1∶F N2＝1∶1B ．F N1∶F N2＝m ∶MC ．F N1∶F N2＝M ∶mD ．条件不足，无法比较F N1、F N2的大小图93．(单选)如图9所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 的作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度a 1和a 2，则( ) A ．a 1＝a 2＝0 B ．a 1＝a ，a 2＝0 C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2a D ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a图104．(单选)如图10所示，物块m 从某曲面上的Q 点自由滑下，通过一条粗糙的静止传送带后落到地面P 点．若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带也随之运动，再把该物块放在Q 点自由下滑，则( ) A ．它仍落在P 点B．它将落在P点左方C．它将落在P点右方D．无法确定落点图115．(单选)一个单摆悬挂在小车上，随小车沿斜面下滑．图11中虚线①垂直于斜面，虚线②平行于斜面，虚线③是竖直方向．下列说法中不正确的是( )A．如果斜面是光滑的，摆线将与虚线①重合B．如果斜面是光滑的，摆线将与虚线③重合C如果斜面粗糙且μ<tan θ，摆线将位于①、②之间题号1234 5答案图126．如图12所示，在光滑水平面上，质量分别为m A＝24 kg和m B＝120 kg的物体A，B并排放在一起静止．从t＝0时刻起，分别对A，B施加水平力F A＝4.0 N和F B＝(16－3t) N，求：(1)经历多少时间后A，B分开．(2)这时B物体的速度方向．图137．风洞实验室中可产生水平方向的、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，如图13所示．(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，求小球与杆间的动摩擦因数．(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？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)8．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m ＝2 kg ，动力系统提供的恒定升力F ＝28 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/s 2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t 1＝8 s 时到达高度H ＝64 m ．求飞行器所受阻力f 的大小； (2)第二次试飞，飞行器飞行t 2＝6 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t 3.参考答案课后巩固提升1．AB 2.B 3.D 4.A 5.C 6．(1)12 s (2)水平向右7．(1)0.5 (2) 8s3g解析 (1)设小球受的风力为F ，小球质量为m ，由于小球做匀速直线运动，则F ＝μmg，所以μ＝0.5.(2)下图所示，设杆对小球的支持力为F N ，摩擦力为f.沿杆方向有F cos θ ＋mg sin θ－f ＝ma ① 垂直于杆的方向有F N ＋F sin θ－mg cos θ＝0 ② 又f ＝μF N ③取立①②③解得a ＝34g ，再根据s ＝12at 2，得t ＝2s 3g/4＝8s 3g. 8．(1)4 N (2)42 m (3)322s (或2.1 s )解析 (1)第一次飞行中，飞行器的受力分析如图甲，设加速度为为a 1，匀加速运动H ＝12a 1t 21，由牛顿第二定律得F －mg －f ＝ma 1解得f ＝4 N ；(2)第二次飞行中，失去升力后的受力分析如图乙，设失去升力时的速度为v 1，匀加速运动h 1＝12a 1t 22；设失去升力后加速度为a 2，上升的高度为h 2，由牛顿第二定律得f ＋mg ＝ma 2，又v 1＝a 1t 2，h 1＝v 212a 2解得h ＝h 1＋h 2＝42 m ；(3)失去升力和恢复升力时飞行器受力分析如图丙、丁．设失去升力下降阶段加速度为a 3；恢复升力后加速度为a 4，恢复升力时速度为v 3.由mg －f ＝ma 3，F ＋f －mg ＝ma 4，v 232a 3＋v 232a 4＝h ，v 3＝a 3t 3，解得t 3＝322s (或2.1 s )．。

牛顿第二定律的应用同步练习1、利用牛顿运动定律解答的两类问题：一类是已知__________，要求确定_________：另一类是已知____________，要求确定_________。

2、假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。

当汽车以20m/s的速度行驶时，突然制动，它还能继续滑行的距离约为（）A、40mB、20mC、10mD、5m3、8 某物体由静止开始运动，它所受到的合外力方向不变，大小随时间变化的规律如图6所示，则在0～t0这段时间（）A．物体做匀加速直线运动B．物体在t0时刻速度为零C．物体在t0时刻速度最大，而加速度为零D．物体作变加速运动，运动速度越来越大4、一个物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其余几个力不变，而将其中一个力F1逐渐减小到零，然后又逐渐增大到F1（方向不变），在这个过程中，物体的（）A．加速度始终增大，速度始终增大B．加速度始终减小，速度始终增大C．加速度先增大，后减小，速度始终增大直到一定值D．加速度和速度都是先增大后减小5、一条绳子能承受的最大拉力是100N，用这根绳拉一个质量为2kg的物体在光滑的水平面上运动（物体始终不离开地面），绳与水平面夹角为60O，则在绳不被拉断的条件下，物体的最大加速度可达到（）A、25m/sB、12.5 m/sC、50 m/sD、100 m/s6、物体从粗糙的斜面的底端以平行与斜面的初速度v沿斜面向上运动，则（）OA、斜面倾角越小，上升的高度越高B、斜面倾角越大，上升的高度越高C、物体质量越小，上升的高度越高D、物体质量越大，上升的高度越高7、一物体在水平面上受到水平拉力F作用后，由静止开始前进10m，此时撤去拉力，物体又前进50m才停下来，那么拉力与摩擦力大小之比是（）A、1：6B、6：1C、1：5D、5：18、一辆汽车质量为4t在水平路面上匀速行驶，从某个时刻关闭发动机，经20s滑行40m 而停止，求汽车所受到的阻力多大？9、一质量为2kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，已知前2s内位移为4m，则物体受到的合外力为____________N。

4.5 牛顿第二定律的应用学案（粤教版必修1）新知预习牛顿第二定律确定了___________的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来，那么它就成为解决动力学问题的基本方法.应用牛顿第二定律解决动力学的两类问题：1.已知物体的受力情况，确定物体的___________.2.已知物体的运动情况,确定物体的___________.知识回顾通过上节课对牛顿第二定律F=ma的学习我们知道,如果知道物体的受力情况,则可求加速度a,再由前面学过的运动学公式,不难求得其他运动学物理量,如位移、速度、时间等；反之亦然.疏导引导一、应用牛顿第二定律解题的流程图二、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况，求物体的运动情况.步骤：知道物体受到的全部作用力，应用牛顿第二定律求出加速度，如果再知道物体的初始条件，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况.案例1 一个静止在水平面上的物体，质量是2 kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面间的动摩擦因数是0.1.（1)求物体在4.0 s末的速度；（2)若在4 s末撤去拉力，求物体滑行时间.【剖析】这是已知物体的受力情况来分析物体的运动情况的一道典型题目.以此物体为研究对象进行受力分析，再根据牛顿第二定律列方程，求出加速度，结合运动学公式即可求得最后结果.（1）前4 s 根据牛顿第二定律列方程：水平方向F-f=ma竖直方向N-mg=0又有f=μN所以a=1.5 m/s2由v=at，v=6 m/s.（2）4 s后竖直方向N-mg=0水平方向f=ma′a′=1.0 m/s2由v=a′t′，t′=v/a′=6.0 s.【答案】（1）6 m/s （2）6.0 s【规律小结】解答此类问题的关键点在于受力分析(注意不要添力或漏力)，然后求合外力. 案例2 如图4-5-1所示，水平地面上放一个2 kg的物体，它与地面间的动摩擦因数μ=0.25.该物体在大小为12 N、方向与水平成θ=30°角斜向下的推力作用下,从静止开始做匀加速运动,求此物体5 s内移动的距离.(g取10 m/s2)图4-5-1 图4-5-2【剖析】本题中有力的条件：F、m、θ、μ和运动的条件：时间t（5 s）、位移s（求解对象）.因此，属动力学中的已知物体受力情况，求解物体运动情况的问题，要用到匀变速直线运动的规律.把力F正交分解，如图4-5-2所示，水平方向上根据牛顿第二定律列方程为Fcosθ-f=ma ①又f=μN②竖直方向上有N=Fsinθ+mg③又由运动学公式得④联立①②③三式可得a=2 m/s2,代入④式解得s=25 m.【答案】25 m2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况步骤：知道物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律推断或求出物体所受的合外力,从而再进一步求出未知的力.案例3 一辆质量为1.0×103kg的小汽车，正以10 m/s的速度行驶，现在让它在12.5 m的距离内匀减速停下来，求所需的阻力.【剖析】先根据运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出合外力,进一步再求阻力.由运动学公式v t2-v02=2as,得a=-4 m/s2再根据牛顿第二定律列方程：竖直方向N-mg=0水平方向f=ma代入数据，解得f=-4.0×103 N.【答案】f=-4.0×103 N【规律小结】解答此类问题的关键点在于先由运动学公式的熟练应用，再由加速度结合牛顿第二定律求解相关受力情况.三、应用牛顿第二定律解题的步骤1.确定研究对象——受力物体.2.对研究对象按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行受力分析.3.根据矢量合成法则求合外力(或把力先正交分解,再求某一方向上的合力).4.依据牛顿第二定律列方程求加速度.5.结合运动学公式统一单位求解相关物理量.案例4 一物体放在倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，若给它一个沿斜面向上的初速度v0，则它能上滑的最大距离是多少？【剖析】题中有两个过程，匀速下滑和匀减速上滑，受力分析分别如图4-5-3、4-5-4所示.图4-5-3 图4-5-4在沿斜面方向上：物块下滑时匀速运动，有mgsinθ-f=0 ①物块上滑时匀减速运动,有mgsinθ+f=ma②上滑的最大距离③又由f=μN④N=mgcosθ⑤所以①②④⑤联立，解得a=2gsinθ，代入③式解得.【答案】【规律小结】题中④⑤两式只是说明下滑与上滑过程中阻力大小相等，整理方程时实际是由①②式得到的加速度，所以用文字表述，不列④⑤两式也可以.活学巧用1.一辆载货的汽车,总质量为4.0×103 kg，运动中所受阻力恒为1.6×103 N，在不变的牵引力作用下由静止启动，若牵引力为4.8×103 N，问：启动10 s后汽车的速度达到多大？启动10 s 内汽车的位移是多少？思路解析：这是已知物体的受力情况来分析物体的运动情况.物体受重力mg、地面的支持力N、牵引力F和阻力f，共四个力的作用，其中重力和地面的支持力在竖直方向相平衡；牵引力沿水平方向向前，阻力水平向后，合力为牵引力和阻力大小之差；根据牛顿第二定律，有F-f=ma，可以得到物体的加速度a.又知汽车的初速为零，由运动学规律v=at，可以进一步得到物体的速度和位移.答案：8 m/s；40 m2.在光滑水平面上，质量为5 kg的物体同时受5个水平力作用，保持静止状态，当去掉向东的10 N的水平力后，经3 s后物体的速度是________________________________________，位移是_________________________________________.思路解析：竖直方向上物体所受重力与支持力始终平衡.水平方向物体在5个力作用下处于平衡,当撤去向东的10 N的力后,其余4个力的合力也为10 N,方向向西,因此加速度2 m/s2,速度v=at=2×3 m/s=6 m/s,位移=9 m.答案：6 m/s，方向向西9 m，方向向西3.如图4-5-5所示，某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为s，传送带与零件的动摩擦因数为μ，传送带的速度为v，在传送带的最左端P处，轻放一质量为m的零件，并且被传送到右端的Q处.设零件运动过程中与传送带无相对滑动，则传送零件所需的时间为多少?图4-5-5思路解析：此零件在与传送带无相对滑动之前，做匀加速运动，设加速度为a，运动时间为t1,位移为s1,则由μmg=ma,v=at1，解得，.之后零件匀速到Q处，有s-s1=vt2,则.所以总时间t=t1+t2=答案：4.一个滑雪的人，质量m=75 kg，以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=30°，在t=5 s的时间内滑下的路程s=60 m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦力和空气阻力，g=9.8 m/s2）.思路解析：此题是已知人的运动情况来分析人受力的情况.通过运动情况的分析可以得到人运动的加速度，根据牛顿第二定律，可以得到人所受的合力的大小和方向.人在运动过程中，受到重力mg、斜坡的支持力N和阻力f，其中重力可以分解成沿斜坡方向和垂直于斜坡方向的两个分力，垂直于斜坡方向的分力和斜坡的支持力相平衡，人所受的合力的方向沿斜坡向下.应用正交分解法，如图4-5-6所示.图4-5-6由运动学公式：s=v0t+at2/2得：a=2（s-v0t）/t2=4 m/s2由牛顿第二定律，得到人所受的合力为：F=ma=300 N又F=mg-ff=mg-F=67.5 N所以，滑雪人受到的阻力为67.5 N.答案：67.5 N5.如图4-5-7所示，在水平地面上放有一三角形滑块，滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑.若三角形滑块始终保持静止，则地面对三角形滑块（）图4-5-7A.有摩擦力作用，方向向右B.有摩擦力作用，方向向左C.没有摩擦力作用D.条件不足，无法判断思路解析：把加速度分解：小滑块受竖直方向上的重力，垂直斜面向上的支持力，以及可能存在的沿斜面向上的摩擦力（如果斜面光滑，则不存在摩擦力）.由于小滑块的加速度沿斜面向下，把它分解成水平向左和竖直向下两个分量，既然有水平向左的分量，则小滑块受到的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力的合力（斜面施加给小滑块的力）方向一定斜向左上方，从而根据牛顿第三定律可知，小滑块给三角形滑块的力的方向为斜向右下方，它有水平向右的分量，应与地面给三角形滑块的静摩擦力平衡，即地面对三角形滑块有摩擦力作用，方向向左.答案：B。

4.5 牛顿第二定律的应用学案1（粤教版必修1）1．牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：____________.因此，我们在已知受力的情况下可以结合____________，解决有关物体运动状态变化的问题；我们也可以在已知物体运动状态发生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的________，再结合牛顿第二定律确定物体的受力情况．2．受力分析的一般顺序：先______，再______，最后________．受力分析的方法有________和________．3．第一类基本问题已知物体的__________，确定物体的________．求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据__________，求出物体的________，再由物体的初始条件，根据________________求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．4．第二类基本问题已知物体的________，确定物体的__________．求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用____________求出__________，再根据____________就可以确定物体____________，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数等．5．分析和解决这类问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情况的分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——.Z&xx&k一、从受力情况确定运动情况解题思路分析物体受力情况⇒求物体的合力⇒由a＝Fm求加速度⇒结合运动学公式⇒求运动学量例1静止在水平面上的物体质量为400 g，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4 N的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，求出4 s内物体的位移和4 s末物体的速度．(g取10 m/s2)Zxxk讨论交流1．从以上的解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤．2．受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？图1变式训练1如图1所示，质量m＝4 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，在与水平方向成θ＝37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1＝2.0 s后撤去F，又经过t2＝4.0 s物体刚好停下．求：F的大小、最大速度v m、总位移s.学+科+网Z+X+X+K]二、从运动情况确定受力解题思路分析物体运动情况⇒利用运动学公式求a⇒由F＝ma求合力⇒求其他力例2质量为2.75 t的载重汽车，在2.9×103 N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡，沿山坡每前进100 m，升高5 m．汽车由静止开始前进100 m时，速度达到36 km/h，求汽车在前进中所受摩擦力的大小．(g取10 m/s2)[方法规纳](1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图．(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力．(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．变式训练2一个物体的质量m＝0.4 kg，以初速度v0＝30 m/s竖直向上抛出，经过t＝2.5 s 物体上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？学&科&网Z&X&X&K]学。

2022年新教材粤教版（2019）高中物理必修一4.5牛顿运动定律的应用同步练习一、单选题1．如图，叠放的两个物块无相对滑动地沿斜面一起下滑，甲图两物块接触面平行于斜面且摩擦力的大小为f1，乙图两物块接触面与斜面不平行且摩擦力的大小为f2，丙图两物块接触面水平且摩擦力的大小为f3，下列判断正确的是（）A．若斜面光滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0B．若斜面光滑，f1≠0，f2≠0，f3＝0C．若两滑块一起匀速下滑f1≠0，f2＝0，f3≠0D．若两滑块一起匀速下滑，f1＝0，f2≠0，f3≠02．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷有瘪粒，为了将它们分离，农村的农民常用一种叫“风谷”的农具即扬场机分选，如图所示，它的分选原理是（）A．小石子质量最大，空气阻力最小，飞的最远B．空气阻力对质量不同的物体影响不同C．瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，反向加速度最大，飞的最远D．空气阻力使它们的速度变化不同3．如图所示，小车沿倾角θ＝30 的固定斜面向上运动，小车内悬挂小球的轻绳与垂直于斜面方向的夹角也是30 ，则车与斜面间的动摩擦因数为()A．B．C．D．14．如图所示，两个等腰直角三角形斜劈A、B，质量均为m，在水平力F1、F2作用下静止在桌面边缘，各接触面均光滑，重力加速度为g，下列判断正确的是（）A．A，B之间的弹力大小等于mgB．同时撤去F1、F2瞬间，A对桌面的压力等于2mgC．同时撤去F1、F2瞬间，A，B水平方向的加速度大小相等D．F1、F2大小相等，同时增大或者减小时斜劈仍静止5．我国海军装备的某重型气垫船自重达,最高时速为108 ,装有额定输出功率为9000 的燃气轮机,假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力与速度满足,下列说法正确的是()A．该重型气垫船的最大牵引力为B．从题中给出的数据,可算出C．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力为D．以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为6．有一个物体以初速度v0沿倾角为θ的足够长的粗糙斜面上滑，已知物体与该斜面间的动摩擦因数μ< tanθ，那么下图中能正确表示该物体的速度v随时间t变化的图线是()A．B．C．D．7．如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ．现将一个质量为m 的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（）A．B．C．D．8．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（）A．沿路径a运动，轨迹半径始终不变B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小二、填空题9．如图是自动驾驶汽车里测量汽车水平运动加速度的装置。

4.5 牛顿第二定律的应用同步练习1、在验证牛顿第二定律的实验中，将长木板垫高的原因是___________________________。

2、通过实验可以验证加速度a与合力F合成___________关系，加速度a与质量m成___________关系，实验过程中用到的实验方法是_________________。

3、牛顿第二定律的内容_____________________________________________________________公式：_______________________4、单位“牛顿”的定义____________________________________________________________5、牛顿第二定律的几点说明（1）力的作用：物体的加速度是由_____________________引起的，外力的作用是使物体产生加速度，而不是维持速度。

（2）同向性：a和F合始终是________________。

（3）同时性：a和F合是_________________关系，同时存在，同时消失，F合变化，a______，F合不变，a_________。

（4）同体性：a和F合必须对应___________。

（5）同单位制：__________6、力与运动的内在联系（1）若F合＝0，则a ＝________，物体处于___________________________。

（2）若F合＝恒量，则a＝__________，物体做________________________。

（3）若F合变化，则a随着___________，物体做_________________________。

第一类问题：已知受力情况，求运动情况1. 如右图所示，一个重为200N的物体，放在水平地面上，物体与地面间动摩擦因数µ=0.1，(1)物体开始时静止，用F1=10N的水平向右的力拉物体，求物体的加速度，分析物体是什么运动, 2s后的速度为多少？(2)物体开始时静止，用F2=40N 的水平向右的力拉物体，求物体的加速度，分析物体是什么运动？2s 后的速度为多少？第二类问题：已知运动情况，求受力情况1．以15m/s 的速度行驶的无轨电车，在关闭电动机后，经过10s 停下来。

☆课堂训练4.5 牛顿第二定律的应用一、单项选择题1.物体在合外力F 作用下，产生加速度a ，下面哪种说法是正确的 （ ）A. 在匀减速直线运动中，a 与F 反向B. 只有在匀加速直线运动中，a 才与F 同向C. 不论在什么运动中，a 与F 的方向总是一致的D. 以上三点都错2.水平面上有两个物体a 和b ，它们之间用轻绳连接，它们与水平面之间的滑动摩擦系数相同。

在水平恒力F 的作用下，a 和b 在水平面上做匀速直线运动，如图1所示。

如果在运动中绳突然断了，那么a 、b 的运动情况可能是（ ）A.a 做匀加速直线运动，b 做匀减速直线运动B.a 做匀加速直线运动，b 处于静止C.a 做匀速直线运动，b 做匀减速直线运动D.a 做匀速直线运动，b 做匀速直线运动3. 如图2所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F ，方向如图所示的力去推它, 使它以加速度a 向右运动。

若保持力的方向不变而增大力的大小，则（ ）A . a 变大B . a 不变C . a 变小D . 因为物块的质量未知，故不能确定a 变化的趋势4.如图3所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M 的竖直竹竿，当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为( )A ．(M+ m ) g －maB ．(M+ m ) g +maC ．(M+ m ) gD ．(M －m ) g5.质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f ,加速度为a =,则f 的大小是 ( )A .B .C .D .二、双项选择题图2 图3图16.从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动后最后又落回地面。

在空气对物体的阻力不能忽略的条件下，以下判断正确的是（）A．物体上升的加速度大于下落的加速度B．物体上升的时间大于下落的时间C．物体落回地面的速度小于抛出的速度D．物体在空中经过同一位置时的速度大小相等7.如图4所示，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.向左做减速运动8．利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况，实验时让某消防队员从平台上跳下，自由下落，在t1时刻双脚触地，他顺势弯曲双腿，重心又下降了h。