高一物理必修一牛頓第二定律的應用

1、牛 頓 第 二 定 律 的 應 用評卷 人得分一、計算1 .如圖所示，在游樂場里有一種滑沙運動.某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點后，沿水平的 滑道再滑行一段距離到C點停下來。若人和滑板的總質(zhì)量m=60 kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為H=0. 50, 斜坡的傾角 0=37° （sin37° = 0. 6, cos37° = 0. 8）,斜坡 與水平滑道間是平滑連接的，整個運動過程中空氣阻力忽略不計, 重力加速度g取10 m/s2.求：（1）人從斜坡上滑下的加速度為多大？（2）若AB的長度為25m,求人到B點時的速度為多

2、少？2 .如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 U=0. 2,在與水平方向夾角為37°、大小為10 N的恒力F的作 用下，由靜止開始加速運動，取g=10m/s：己知sin 37° = 0. 6, cos 37° = 0. 8,試求：（1）物體運動的加速度的大小a；（2）若八二10 s時撤去恒力F,物體還能繼續(xù)滑行的時間和距離3 .放于地面上、足夠長的木板右端被抬高后成為傾角為a =37。的 斜面，此時物塊恰好能沿著木板勻速下滑，重力加速度取lOm/s2, sin37°=0. 6, cos37°=0. 8,求（1）物塊與木板

3、間的動摩擦因數(shù)；（2）若將此木板右端被抬高后成為傾斜角為2=53。的斜面，讓物 塊以一定初速度vo=lOm/s從底端向上滑，能上滑離底端的最遠距離是多大.4 .如圖所示，物體的質(zhì)量m二4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 U=0. 2,在與水平面成37° , F=10N的恒力作用下，由靜止開始 加速運動，當 ,5s時撤去F, （g=10m/s2, sin37° =0. 6, cos37° =0. 8） o 求：（1）物體做加速運動時的加速度a；（2）撤去F后，物體還能滑行多長時間？5 .如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量m=2. 0kg的物塊，物塊與水 平地面間的動摩擦因

4、數(shù)U=0. 20,在與水平方向成0=37°角斜 向下的推力F作用下由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知 F=10N, sin37o=0. 60, cos37o=0. 80,重力力口速度 g 取 lOm/s?, 不計空氣阻力。求：（1）物塊運動過程中所受滑動摩擦力的大??；（2）物塊運動過程中加速度的大小；（3）物塊開始運動5. 0s所通過的位移大小。6 .如圖所示，粗糙斜面固定在水平地面上，用平行于斜而的力F 拉質(zhì)量為m的物塊，可使它勻速向上滑動，若改用大小為3F的力, 扔平行斜面向上拉該物體，讓物體從底部由靜止開始運動，己知 斜面長為L,物塊可看作質(zhì)點，求：（1）在力3F的作用下，物

5、體到達斜面頂端的速度；（2）要使物體能夠到達斜面頂端，3F力作用的時間至少多少？參考答案1. (1) 2 m/s- (2) 10 m/s【解析】試題分析：(1)人在斜面上受力如圖所示，建立圖示坐標系，設人在斜坡上滑下的加速度為a”由牛頓第二定律有：mgsin。-F“二ma1FXi-mgcos。=0又F/U FX1聯(lián)立解得：ai=g (sin()- U cos 0 )代入數(shù)據(jù)得：ai=2. 0 m/s2；(2)人在斜坡上做勻加速直線運動，由vTYaiSAB得人滑至II B 點時：vB=2a&b = J2x2x25z / s = 10m/ s考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的

6、關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系。2. (1)0. 3 m/s" (2) 1. 5s； 2. 25m【解析】試題分析：(1)根據(jù)牛頓第二定律得：豎直方向：FN=mg-Fsin37：1又 f= U Fx水平方向：根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos37° -f=ma代入數(shù)據(jù)解得：a=0. 3 m/s2(2) 10s 末的速度 v=at=0. 3X10=3m/s撤去 F 后，a尸- 口 g-"2 m/s"故”等=3川,即物體還能滑行L 5s滑行距離：戶0-v2O-322a2x(-2)=2.25 m考點：牛頓第二定律的應用【名師點睛】本題應用牛頓第二定律和運動學

7、公式結(jié)合處理動力學問 題；注意要搞清物理過程，分析在不同階段的受力情況，從而求解加 速度。3. (1) 0. 75(2) 4m【解析】試題分析：(1)當g=37。時，可視為質(zhì)點的小木塊恰好能沿著木板勻 速下滑，根據(jù)共點力的平衡條件可得：mg sin 37。- 2g cos 37° = 0 , 代入數(shù)據(jù)解得：/= 0.75(2)物塊向上滑動時的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律可得： ing sin 370 + "mg cos 370 = ma代入數(shù)據(jù)解得：。=12.5?/根據(jù)勻變速直線運動的位移速度公式可得：片=26代入數(shù)據(jù)解得:x = 4m考點：物體的平衡、牛頓第二定律、位移速

8、度公式【名師點睛】本題主要考查了物體的平衡、牛頓第二定律、位移速度 公式。當q = 37。時，小木塊恰好能沿著木板勻速下滑，根據(jù)平衡條件 和摩擦力公式列方程，可求出摩擦因數(shù)；根據(jù)牛頓第二定律得出速度, 然后根據(jù)位移公式得到上滑距離。4. （1） a = 0.3m/s2 （ 2） 0. 75s【解析】試題分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律得：豎直方向：F, = mg - Fsin 37。水平方向：Fcos37o-Fz =ma又3=再由解得a = 0.3m/ s2（2 ） 5s末的速度=s = L5s ,撤去F后物體的加速度a = -= - g = - 21nl s2m所以 L 4 = 0.75s考點：

9、考查了牛頓第二定律與運動學公式的應用【名師點睛】連接牛頓第二定律與運動學公式的紐帶就是加速度，所 以在做這一類問題時，特別又是多過程問題時，先弄清楚每個過程中 的運動性質(zhì)，根據(jù)牛頓第二定律求加速度然后根據(jù)加速度用運動學公 式解題或者根據(jù)運動學公式求解加速度然后根據(jù)加速度利用牛頓第 二定律求解力5.（1） 5. 2N； （2） 1. 4m/s2，（3） 17. 5m。【解析】試題分析：（1）物塊沿豎直方向所受合力為零，設物塊受地面的支持 力為N,因此有N=mg+Fsin37o=26N（2 分）物塊運動過程中所受的滑動摩擦力大小f=uN=5.2N（1分）（2）設物塊的加速度大小為a,根據(jù)物塊沿水平

10、方向的受力情況，由牛頓第二定律有Fcos37o-f=ma（2 分） 解得：a=l. 4m/s2（1分）（3）物塊運動5. 0s所通過的位移大小s=at72=17.5m（2分）考點：勻變速直線運動及其公式、圖像牛頓運動定律、牛頓定律的應 用。【答案】（1）-2仔；（2）厝【解析】試題分析：（1）設斜面傾角為火 在物體勻速運動時，對物體受力 分析可得：當用3F的拉力時，設物體的加速度為“，到達頂端時速度為由牛頓第二定律可得：3F - mgsinO = ma由速度位移的關(guān)系式可得：v2-O = 2aL解得：v =。（2）設3F的拉力至少作用人時間，加速度為可，撤去后加速度大小 為心由牛頓第二定律可得：3F - mgs in0 = ma, F = mgsinO = ma2物體加速上升的位移為：卬物體減速上升的位移為：S2=vt-L