《2022年高中物理教科版必修1教學(xué)案：第三章 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(含解析)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理教科版必修1教學(xué)案：第三章 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(含解析)（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理教科版必修1教學(xué)案：第三章 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(含解析) 　　　　　　　　　　　　　 　　1．如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定 律求出物體的加速度，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定 物體的運(yùn)動(dòng)情況。 2．如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求 出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確定物 體所受的力。 3．加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律的 橋梁。 一、牛頓第二定律的作用 牛頓第二定律給出了質(zhì)量、力及加速度三者之間的定量關(guān)系。我們可由這個(gè)關(guān)系式利用一些已知物理量求得未知的物理量。 二、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題 1．從受力情況確定運(yùn)動(dòng)

2、情況 如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。 2．從運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況 如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的力。 3．解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵 對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，并抓住受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間聯(lián)系的橋梁——加速度。 1．自主思考——判一判 (1)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體所受合外力的方向。(√) (2)根據(jù)物體加速度的方向可以判斷物體受到的每個(gè)力的方向。(×) (3)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由它的受力決定的。(√) (4)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的

3、變化情況是由它對(duì)其他物體的施力情況決定的。(×) (5)物體的運(yùn)動(dòng)情況僅由物體所受的合力所決定的。(×) 2．合作探究——議一議 (1)求物體的加速度有哪些途徑？ [提示]　途徑一：由運(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系(包括運(yùn)動(dòng)公式和運(yùn)動(dòng)圖像)，通過(guò)初速度、末速度、位移、時(shí)間等物理量求加速度；途徑二：根據(jù)牛頓第二定律列方程求解加速度。 (2)如圖3-5-1所示為某次真空實(shí)驗(yàn)中用頻閃照相機(jī)拍攝到的金屬球與羽毛在真空中下落時(shí)的照片，由照片可以看出，在真空中金屬球與羽毛的下落運(yùn)動(dòng)是同步的，即它們有相同的加速度。 圖3-5-1 問(wèn)題：根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度與其質(zhì)量成反比，羽毛與金屬球具有不同質(zhì)量，

4、為何它們的加速度相同呢？ [提示]　牛頓第二定律中物體的加速度與其質(zhì)量成反比的前提是合力不變。本問(wèn)題真空中羽毛及金屬球都是只受重力作用，故根據(jù)牛頓第二定律a＝知，它們的加速度均為自由落體加速度g。 由物體的受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況 1．解題思路 2．解題的一般步驟 [典例]　如圖3-5-2所示，質(zhì)量為2 kg的物體靜止放在水平地面上，已知物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，現(xiàn)給物體施加一個(gè)與水平面成37°角的斜向上的拉力F＝5 N的作用。(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： 圖3-5-2

5、 (1)物體與地面間的摩擦力大??； (2)5 s內(nèi)的位移大小。 [審題指導(dǎo)]　物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度在水平方向上，建立坐標(biāo)系時(shí)把其中的一條坐標(biāo)軸建在水平方向上。 [解析]　對(duì)物體受力分析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系并分解F。 (1)在y軸方向有：N＋Fsin 37°＝mg，代入數(shù)據(jù)解得N＝17 N，物體與地面間的摩擦力大小為f＝μN(yùn)＝0.2×17 N＝3.4 N。 (2)水平方向，由牛頓第二定律 Fcos 37°－f＝ma 得a＝0.3 m/s2 5 s內(nèi)的位移為：x＝at2＝×0.3×52 m＝3.75 m。 [答案]　(1)3.4 N　(2)3.75 m

6、若物體受兩個(gè)力作用，用合成法求加速度往往要簡(jiǎn)便一些；若物體受三個(gè)或三個(gè)以上的力作用時(shí)，一般要用正交分解法求加速度。　　　　 1.如圖3-5-3所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速度為0)，用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d處所用的時(shí)間，則(　　) 圖3-5-3 A．t1＜t2＜t3　　　　　 　B．t1＞t2＞t3 C．t3＞t1＞t2 D．t1＝t2＝t3 解析：選D　小滑環(huán)下滑過(guò)程中受重力和桿的彈力作用，下滑的加速度可認(rèn)為是由重力沿細(xì)桿方向的分力產(chǎn)生的，設(shè)細(xì)桿與豎直方向夾角

7、為θ，由牛頓第二定律知 mgcos θ＝ma① 設(shè)圓心為O，半徑為R，由幾何關(guān)系得，滑環(huán)由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)的位移為x＝2Rcos θ② 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x＝at2③ 由①②③聯(lián)立解得t＝2。 小滑環(huán)下滑的時(shí)間與細(xì)桿的傾斜情況無(wú)關(guān)，故t1＝t2＝t3。 2．如圖3-5-4所示，ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖，其中AC是長(zhǎng)L＝8 m、傾角θ＝37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面。人從A點(diǎn)由靜止下滑，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下。人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.25，不計(jì)空氣阻力，(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

8、 圖3-5-4 (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間； (2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下？ 解析：(1)人在斜坡上下滑時(shí)，受力如圖所示。 設(shè)人沿斜坡下滑的加速度為a，沿斜坡方向，由牛頓第二定律得 mgsin θ－f＝ma f＝μN(yùn) 垂直于斜坡方向有 N－mgcos θ＝0 由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得L＝at2 聯(lián)立以上各式得a＝gsin θ－μgcos θ＝4 m/s2 t＝2 s。 (2)人在水平面上滑行時(shí)，水平方向只受到地面的摩擦力作用。設(shè)在水平面上人減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a′，由牛頓第二定律得μmg＝ma′ 設(shè)人到達(dá)C處的速度為vt，則由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得 人在斜面上

9、下滑的過(guò)程：vt2＝2aL 人在水平面上滑行時(shí)：0－vt2＝－2a′x 聯(lián)立以上各式解得x＝12.8 m。 答案：(1)2 s　(2)12.8 m 由物體的運(yùn)動(dòng)情況分析受力情況 1．解題思路 2．解題的一般步驟 (1)確定研究對(duì)象，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，并畫(huà)出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖。 (2)選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出物體的加速度。 (3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求物體所受的合外力。 (4)根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需求的力。 [典例]　如圖3-5-5甲所示，質(zhì)量m＝4 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過(guò)a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左

10、的恒力F并開(kāi)始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過(guò)速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得v-t圖像如圖乙所示。(取重力加速度為10 m/s2)求： 圖3-5-5 (1)8 s末物體離a點(diǎn)的距離； (2)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 [審題指導(dǎo)] (1)從圖像可知物體的運(yùn)動(dòng)情況。 (2)從圖像求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度；利用牛頓第二定律可求出相應(yīng)的合外力。 [解析]　(1)設(shè)8 s末物體離a點(diǎn)的距離為s，s應(yīng)為v-t圖與橫軸所圍的面積，則：s＝×4×8 m－×4×4 m＝8 m，故物體在a點(diǎn)右側(cè)8 m處。 (2)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則由v-t圖得a1

11、＝2 m/s2① 根據(jù)牛頓第二定律，有F＋μmg＝ma1② 設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，則由v-t圖得a2＝1 m/s2③ 根據(jù)牛頓第二定律，有F－μmg＝ma2④ 解①②③④得：F＝6 N，μ＝0.05。 [答案]　(1)在a點(diǎn)右側(cè)8 m處　(2)6 N　0.05 從運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況的注意事項(xiàng) (1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求加速度，要特別注意加速度的方向，從而確定合外力的方向，不能將速度的方向和加速度的方向混淆。 (2)題目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根據(jù)力的合成與分解求分力?！　　　? 1．質(zhì)量為0.8 kg的

12、物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖3-5-6中a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的v-t圖像，則拉力和摩擦力之比為(　　) 圖3-5-6 A．9∶8　　　　　　　 　B．3∶2 C．2∶1 D．4∶3 解析：選B　由v-t圖像可知，圖線a為僅受摩擦力的運(yùn)動(dòng)，加速度大小a1＝1.5 m/s2，摩擦力大小f＝ma1＝0.8×1.5 N＝1.2 N；圖線b的加速度大小a2＝0.75 m/s2，由牛頓第二定律有F－f＝ma2，F(xiàn)＝f＋ma2＝1.2 N＋0.8×0.75 N＝1.8 N，則F∶f＝3∶2，選項(xiàng)B正確。 2．民用航空客機(jī)的機(jī)艙除通常的艙門(mén)外還設(shè)有緊急出口，發(fā)生意

13、外情況的飛機(jī)著陸后，打開(kāi)緊急出口的艙門(mén)，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊組成的斜面，機(jī)艙中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上來(lái)。若某型號(hào)的客機(jī)緊急出口離地面高度為4.0 m，構(gòu)成斜面的氣囊長(zhǎng)度為5.0 m。要求緊急疏散時(shí)，乘客從氣囊上由靜止下滑到達(dá)地面的時(shí)間不超過(guò)2.0 s(g取10 m/s2)，則： (1)乘客在氣囊上下滑的加速度至少為多大？ (2)氣囊和下滑乘客間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過(guò)多大？ 解析：(1)由題意可知，h＝4.0 m，L＝5.0 m，t＝2.0 s。 設(shè)斜面傾角為θ，則sin θ＝。 乘客沿氣囊下滑過(guò)程中，由L＝at2得 a＝，代入數(shù)據(jù)得a＝2.5 m/s2。 (2)在乘

14、客下滑過(guò)程中，對(duì)乘客受力分析如圖所示，沿x軸方向有 mgsin θ－f＝ma， 沿y軸方向有N－mgcos θ＝0，又f＝μN(yùn)，聯(lián)立方程解得μ＝≈0.92。 答案：(1)2.5 m/s2　(2)0.92 動(dòng)力學(xué)中的連接體問(wèn)題 1．連接體 兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的具有相同加速度的整體叫連接體。如幾個(gè)物體疊放在一起，或并排擠放在一起，或用繩子、細(xì)桿等連在一起。 2．處理連接體問(wèn)題的方法 (1)整體法：把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分析的方法。不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響，只考慮系統(tǒng)受到的外力。 (2)隔離法：把系統(tǒng)中的各個(gè)部分(或某一部分)隔離，作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象來(lái)

15、分析的方法。此時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對(duì)象的外力，在分析時(shí)要特別注意。 整體法與隔離法在較為復(fù)雜的問(wèn)題中常常需要有機(jī)地結(jié)合起來(lái)聯(lián)合、交叉運(yùn)用，這將會(huì)更快捷有效。 [典例]　如圖3-5-7所示，一輛汽車(chē)A拉著裝有集裝箱的拖車(chē)B，以速度v1＝30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車(chē)道。車(chē)道每100 m下降2 m。為使汽車(chē)速度在x＝200 m的距離內(nèi)減到v2＝10 m/s，駕駛員必須剎車(chē)。假定剎車(chē)時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70%作用于拖車(chē)B,30%作用于汽車(chē)A。已知A的質(zhì)量m1＝2 000 kg，B的質(zhì)量m2＝6 000 kg。求汽車(chē)與拖車(chē)的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力大小。(重力加速度g取

16、10 m/s2) 圖3-5-7 [審題指導(dǎo)]　本題求的是汽車(chē)對(duì)拖車(chē)的力，屬于汽車(chē)、拖車(chē)系統(tǒng)的內(nèi)力，因此思路是先采用整體法求加速度a，再用隔離法分析內(nèi)力。 [解析]　汽車(chē)沿傾斜車(chē)道做勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有v22－v12＝－2ax① 用F表示剎車(chē)時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有 F－(m1＋m2)gsin α＝(m1＋m2)a② 式中sinα＝＝2×10－2③ 設(shè)剎車(chē)過(guò)程中地面作用于汽車(chē)的阻力為F1，根據(jù)題意有F1＝F④ 方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相反，用N表示拖車(chē)作用于汽車(chē)的力，設(shè)其方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相同。以汽車(chē)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有F1－N－m1gsin α＝m1a

17、⑤ 由②④⑤式得 N＝(m1＋m2)(a＋gsin α)－m1(a＋gsin α)⑥ 由以上各式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得N＝880 N。 [答案]　880 N 整體法主要適用于各物體的加速度相同，不需要求內(nèi)力的情況；隔離法對(duì)系統(tǒng)中各部分物體的加速度相同或不相同的情況均適用，而求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力時(shí)，一定要用隔離法。　　　　 1．如圖3-5-8所示，50個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知斜面足夠長(zhǎng)，傾角為30°，各物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g，則第3個(gè)小物塊對(duì)第2個(gè)小物塊的作用力大小為(　　) 圖3-

18、5-8 A.F B.F C．24mg＋ D．因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)未知，所以不能確定 解析：選B　將50個(gè)小物塊看作一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律，整體的加速度a＝＝－gsin 30°－μgcos 30°。對(duì)1、2兩個(gè)物塊分析有F－2mgsin 30°－μ×2mgcos 30°－N＝2ma，解得N＝F，B正確。 2．如圖3-5-9所示，兩個(gè)用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2。拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1＞F2。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕線的拉力T的大小。 圖3-5-9 解析：以兩物塊整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得 F1－F2＝(m1＋

19、m2)a① 隔離物塊m1，由牛頓第二定律得 F1－T＝m1a② 由①②兩式解得T＝。 答案： 1．假設(shè)汽車(chē)突然緊急制動(dòng)后所受到的阻力的大小與汽車(chē)所受的重力的大小差不多，當(dāng)汽車(chē)以20 m/s的速度行駛時(shí)突然制動(dòng)，它還能繼續(xù)滑動(dòng)的距離約為(　　) A．40 m　　　　　　　　 　B．20 m C．10 m D．5 m 解析：選B　a＝＝＝g＝10 m/s2，由v2＝2ax得x＝＝ m＝20 m，B對(duì)。 2．質(zhì)量為1 kg的物體，受水平恒力作用，由靜止開(kāi)始在光滑的水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，它在t s內(nèi)的位移為x m，則F的大小為(　　) A. B. C. D.

20、解析：選A　由x＝at2得：a＝ m/s2，對(duì)物體由牛頓第二定律得：F＝ma＝1× N＝ N，故A正確。 3．一物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中某個(gè)力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來(lái)大小(在上述過(guò)程中，此力的方向一直保持不變)，那么如圖所示的v-t圖像中，符合此過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)情況的圖像可能是(　　) 解析：選D　其中的一個(gè)力逐漸減小到零的過(guò)程中，物體受到的合力逐漸增大，則其加速度逐漸增大，速度時(shí)間圖像中圖像的斜率表示加速度，所以在力逐漸減小到零的過(guò)程中圖像的斜率逐漸增大，當(dāng)這個(gè)力又從零恢復(fù)到原來(lái)大小時(shí)，合力逐漸減小，加速度逐漸減小，圖像的斜率逐漸減小，故D正確

21、。 4.一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15 kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m′＝10 kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖1所示，不計(jì)滑輪與繩子間的摩擦，在重物不離開(kāi)地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10 m/s2)(　　) 圖1 A．25 m/s2 B．5 m/s2 C．10 m/s2 D．15 m/s2 解析：選B　重物不離開(kāi)地面，繩對(duì)猴子的最大拉力為F＝mg＝150 N，對(duì)猴子應(yīng)用牛頓第二定律得 F－m′g＝m′a 所以a的最大值為a＝5 m/s2。 5.如圖2所示，在光滑地面上，水平外力F拉動(dòng)小車(chē)和

22、木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)。小車(chē)質(zhì)量是M，木塊質(zhì)量是m，外力大小是F，木塊和小車(chē)之間動(dòng)摩擦因數(shù)是μ，則在這個(gè)過(guò)程中，木塊受到的摩擦力大小是(　　) 圖2 A．μmg　　　　　　　　 B. C．μ(M＋m)g D. 解析：選B　對(duì)m和M整體，由牛頓第二定律： F＝(M＋m)a① 對(duì)m：f＝ma② 由①②得：f＝F，故B正確。 6. (多選)如圖3所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/s時(shí)，給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)(　　) 圖3 A．物體經(jīng)

23、10 s速度減為零 B．物體經(jīng)2 s速度減為零 C．物體速度減為零后將保持靜止 D．物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng) 解析：選BC　物體受到向右的恒力和滑動(dòng)摩擦力的作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)摩擦力大小為f＝μN(yùn)＝μmg＝3 N，故a＝＝5 m/s2，方向向右，物體減速到0所需時(shí)間為t＝＝2 s，故B正確，A錯(cuò)誤。減速到零后F＜f，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確，D錯(cuò)誤。 7. (多選)如圖4所示，質(zhì)量為m的球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點(diǎn)。球靜止時(shí)，Ⅰ中拉力大小為T(mén)1，Ⅱ中拉力大小為T(mén)2，當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是(　　) 圖4

24、A．若斷Ⅰ，則a＝g，方向豎直向下 B．若斷Ⅱ，則a＝，方向水平向左 C．若斷Ⅰ，則a＝，方向沿Ⅰ的延長(zhǎng)線 D．若斷Ⅱ，則a＝g，方向豎直向上 解析：選AB　若斷Ⅰ，則水平細(xì)線Ⅱ中的拉力突變?yōu)?，則加速度a＝g，方向豎直向下，A正確、C錯(cuò)誤；若斷Ⅱ，則彈簧Ⅰ中的拉力還沒(méi)有來(lái)得及變化，與小球的重力的合力大小為T(mén)2，方向?yàn)樗较蜃?，所以加速度a＝，方向水平向左，B正確、D錯(cuò)誤。 8．某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)為(　　) A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍

25、 C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍 解析：選B　由自由落體規(guī)律可知：vt2＝2gH 緩沖減速過(guò)程：vt2＝2ah 由牛頓第二定律列方程N(yùn)－mg＝ma 解得N＝mg(1＋)＝5mg，故B正確。 9. (多選)如圖5所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細(xì)繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩物體間細(xì)繩上的拉力，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A．地面光滑時(shí)，繩子拉力大小等于 B．地面不光滑時(shí)，繩子拉力大小等于 C．地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于 D．地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于 解析：選AB　地面光滑時(shí)，

26、將兩物體看做一個(gè)整體，則由牛頓第二定律可得：F＝(m＋m0)a，對(duì)m分析可得：T＝ma，聯(lián)立解得：T＝；當(dāng)?shù)孛娌还饣瑫r(shí)，將兩者看做一個(gè)整體，可得F－μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，對(duì)m分析可得：T－μmg＝ma，聯(lián)立可得T＝，故A、B正確。 10．(多選)(xx·全國(guó)卷Ⅰ)如圖6(a)所示，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖(b)所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出(　　) 圖6 A．斜面的傾角 B．物塊的質(zhì)量 C．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) D．物塊沿斜面向上滑行的最大高度 解析：選ACD　由題圖(b)可以求出物塊上升過(guò)程中的

27、加速度為a1＝，下降過(guò)程中的加速度為a2＝。物塊在上升和下降過(guò)程中，由牛頓第二定律得mgsin θ＋f＝ma1，mgsin θ－f＝ma2，由以上各式可求得sin θ＝，滑動(dòng)摩擦力f＝，而f＝μN(yùn)＝μmgcos θ，由以上分析可知，選項(xiàng)A、C正確。由v-t圖像中橫軸上方的面積可求出物塊沿斜面上滑的最大距離，可以求出物塊沿斜面向上滑行的最大高度，選項(xiàng)D正確。 11．航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2 kg，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28 N。試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開(kāi)始豎直上升，設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變，g取10 m/s2，飛行器飛行t＝8 s時(shí)到達(dá)高度H＝64 m，求：

28、 (1)飛行器勻加速上升的加速度a的大?。? (2)t＝8 s時(shí)飛行器的速度v的大??； (3)飛行器所受阻力f的大小。 解析：(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可得：H＝at2，飛行器的加速度：a＝＝ m/s2＝2 m/s2； (2)飛行器的速度：v＝at＝2×8 m/s＝16 m/s； (3)由牛頓第二定律得：F－mg－f＝ma，解得：f＝F－m(g＋a)＝28 N－2×(10＋2) N＝4 N。 答案：(1)2 m/s2　(2)16 m/s　(3)4 N 12.質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖7所示，g取10

29、m/s2，求： 圖7 (1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)水平推力F的大??； (3)0～10 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。 解析：(1)設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則 a2＝＝－2 m/s2① 設(shè)物體所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律，有f＝ma2② f＝－μmg③ 聯(lián)立解得μ＝0.2。 (2)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt1，初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，a1＝＝1 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律，有：F－f＝ma1 F＝6 N。 (3)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得 x＝x1＋x2＝v10Δt1＋a1Δt12＋v20Δt2＋a2Δt22＝46 m。 答案：(1)0.2　(2)6 N　(3)46 m