§4.6牛顿运动定律的应用(一).doc

2008-2009学年度高一物理必修1活动单
4.6 牛顿运动定律的应用（一）
学习目标：
1、进一步学习分析物体的受力情况，能结合物体的运动情况进行分析．
2、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题．
学习侧重点
　　 重点：牛顿运动定律与运动学公式的综合运用．
　　 难点：物体的受力和运动状态的分析，处理实际问题时物理情景的建立．
活动过程：
　　力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体存在加速度．我们可以结合运动学知识，解决有关物体运动状态变化的问题．另一方面，当物体的运动状态变化时，一定有加速度，我们可以由加速度来确定物体的受力．
活动（一）熟悉动力学的基本问题
在物理学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动与力的关系的理论称为运动学
研究运动与力的关系的理论称为动力学
动力学的两类基本问题
类型一、已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况
1、处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况。
例1、题见课本P83例题1

2、总结：
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象 
（2）运动分析及受力分析 
（3）取正方向，根据牛顿运动定律和运动学列方程 
（4）统一单位，代值求解
（5）检验结果。
反馈练习：
1、如右图所示，A、B两轮间距 ，套有传送带，传送带与水平面成 角，轮子转动方向如图所示，使传送带始终以2m／s的速率运行，将一物体无初速度地放到A轮处的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数 ，求物体从A运动到B所需的时间。

类型二、已知物体的运动情况，要求确定物体的受力情况
1、处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况。
例2、题见课本P84例题2

反馈练习：
2、质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km／h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。

2、总结：
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象 
（2）运动分析及受力分析 
（3）取正方向，根据运动学和牛顿运动定律列方程 
（4）统一单位，代值求解
（5）检验结果。
本节总结：动力学问题的解题基本思路：
    牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键．
　　求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：

课后反馈：
1、雨滴在下落过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于下落速度逐渐增大，所受阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．雨滴受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大
B．雨滴质量逐渐增大，重力产生的加速度逐渐减小
C．由于雨滴受空气阻力逐渐增大，雨滴下落的加速度将逐渐减小
D．雨滴所受重力逐渐增大，雨滴下落的加速度不变
2、将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（　　　）
A．1:10 B．10:1
C．9:1 D．8:1
3、如图所示，传送带保持1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为（　　　）
·
·
A． B．
C．3s D．5s
4、物块A1、A2、B1和B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连结，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图今突然撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为和，B1、B2受到的合力分别为F1和F2，则 （ ）
A．= 0，= 2mg，F1 = 0，F2 = 2mg　　　
B．= mg，= mg，F1 = 0，F2 = 2mg
C．= mg，= 2mg，F1 = mg，F2 = mg　　
D．= mg，= mg，F1 = mg，F2 = mg
·
·
θ＝37°
A
BA
5、传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示，今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2,则物体从A运动到B的时间为多少？

6、如图所示，质量M = 8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F = 8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m = 2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2，小车足够长．求从小物块放上小车开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g = 10m/s2）．

7、如图所示，将一物体A轻放在匀速传送的传送带的a点，已知传送带速度大小υ= 2m/s，ab = 2m，bc = 4m，A与传送带之间的动摩擦因素μ = 0.25．假设物体在b点不平抛而沿皮带运动，且没有速度损失．求物体A从a点运动到c点共需多长时间?（取g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）

8、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）
（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？（sin37°＝0.6，cos37°=0.8）

9、传送带被广泛地应用于码头、机场和车站，如图所示为一水平传送带的装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率V=1m／s运行．将一质量m=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L=2m，g取10m／s2。
(1)行李做匀加速直线运动的位移为多少?
(2)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处以最短时间传送到B处时传送带对应的最小运行速率。

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