用牛顿运动定律解决问题一人教版必修省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页第2页第3页第4页第5页第6页第7页一、从受力确定运动情况一、从受力确定运动情况第9页1.1.解题思绪解题思绪2.2.解题步骤解题步骤（1 1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物）确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体受力图体受力图.（2 2）依据力合成与分解，求出物体所受合外力（包含大小）依据力合成与分解，求出物体所受合外力（包含大小和方向）和方向）.第10页（3 3）依据牛顿第二定律列方程，求出物体运动加速度）依据牛顿第二定律列方程，求出物体运动加速度.（4 4）结合物体运动初始条件，选择运动学公式，求出所需）结合物体运动初始条件，选择运动学公式，求出所需求运动学量求运动学量任意时刻位移和速度，以及运动轨迹等任意时刻位移和速度，以及运动轨迹等.第11页 （1 1）正确受力分析是解答本类题目标关键）正确受力分析是解答本类题目标关键.（2 2）已知量单位应都统一成国际单位制中单位）已知量单位应都统一成国际单位制中单位.第12页【典例【典例1 1】(徐州高一检测徐州高一检测)如图所表示，一固定不动光滑斜面，如图所表示，一固定不动光滑斜面，倾角为倾角为，高为，高为h.h.一质量为一质量为m m物体物体从斜面顶端由静止开始滑下，求从斜面顶端由静止开始滑下，求物体从顶端滑到底端所用时间及物体从顶端滑到底端所用时间及滑到底端时速度大小滑到底端时速度大小.第13页 【解题指导】【解题指导】解答本题可按以下思绪分析解答本题可按以下思绪分析:第14页【标准解答】【标准解答】物体受力如图所表示，由牛顿第二定律得：物体受力如图所表示，由牛顿第二定律得：mgsin=ma mgsin=ma 解得：解得：a=gsina=gsin由由x=vx=v0 0t+t+得：得：=解得：解得：t=t=由由v=vv=v0 0+at+at得：得：v=at=v=at=第15页【规律方法】【规律方法】应用牛顿第二定律解题时求协力方法应用牛顿第二定律解题时求协力方法(1)(1)合成法：物体只受两个力作用产生加速度时，协力方向合成法：物体只受两个力作用产生加速度时，协力方向就是加速度方向，解题时要求准确作出力平行四边形，然就是加速度方向，解题时要求准确作出力平行四边形，然后利用几何知识求协力后利用几何知识求协力F F合合.反之，若知道加速度方向就知道反之，若知道加速度方向就知道协力方向协力方向.(2)(2)正交分解法：当物体受到两个以上力作用而产生加速度正交分解法：当物体受到两个以上力作用而产生加速度时，通惯用正交分解法解答，普通把力正交分解为加速度时，通惯用正交分解法解答，普通把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向两个分量方向和垂直于加速度方向两个分量.即沿加速度方向：即沿加速度方向：F Fx x=ma=ma，垂直于加速度方向：，垂直于加速度方向：F Fy y=0.=0.第16页二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力第23页2.2.解题步骤解题步骤(1)(1)确定研究对象确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动过程分对研究对象进行受力分析和运动过程分析析,并画出受力图和运动草图并画出受力图和运动草图.(2)(2)选择适当运动学公式选择适当运动学公式,求出物体加速度求出物体加速度.(3)(3)依据牛顿第二定律列方程依据牛顿第二定律列方程,求物体所受合外力求物体所受合外力.(4)(4)依据力合成与分解方法依据力合成与分解方法,由协力争出所需求力由协力争出所需求力.第24页 (1)(1)由运动学规律求加速度由运动学规律求加速度,要尤其注意加要尤其注意加速度方向速度方向,从而确定合外力方向从而确定合外力方向,不能将速度方向和加速度不能将速度方向和加速度方向混同方向混同.(2)(2)题目中所求力可能是协力题目中所求力可能是协力,也可能是某一特定力也可能是某一特定力.第25页【典例【典例2 2】（】（广州高一检测）一辆汽车在恒定牵引力作用广州高一检测）一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，下由静止开始沿直线运动，4 s4 s内经过内经过8 m8 m距离，今后关闭距离，今后关闭发动机，汽车又运动了发动机，汽车又运动了2 s2 s停顿，已知汽车质量停顿，已知汽车质量m m2102103 3 kg kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)(1)关闭发动机时汽车速度大小；关闭发动机时汽车速度大小；(2)(2)汽车运动过程中所受到阻力大小；汽车运动过程中所受到阻力大小；(3)(3)汽车牵引力大小汽车牵引力大小 【解题指导】【解题指导】分析物体受力情况及运动规律时，注分析物体受力情况及运动规律时，注意前后两个阶段改变意前后两个阶段改变.第26页【标准解答】【标准解答】(1)(1)汽车开始做匀加速直线运动汽车开始做匀加速直线运动x x0 0=解得解得v v0 0=4 m/s=4 m/s(2)(2)汽车滑行减速过程加速度汽车滑行减速过程加速度a a2 2=-2 m/s=-2 m/s2 2由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：-F-Ff f=ma=ma2 2解得解得F Ff f=410=4103 3 N N第27页(3)(3)开始加速过程中加速度为开始加速过程中加速度为a a1 1x x0 0=由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：F-FF-Ff f=ma=ma1 1解得解得:F=F:F=Ff fmama1 1=610=6103 3 N.N.答案答案:(1)4 m/s (2)410(1)4 m/s (2)4103 3 N (3)610 N (3)6103 3 N N第28页【规律方法】【规律方法】处理动力学问题关键处理动力学问题关键处理动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况分处理动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况分析一样主要，尤其是对运动过程较复杂问题析一样主要，尤其是对运动过程较复杂问题.分析时，一定分析时，一定要搞清楚整个过程中物体加速度是否相同，若不一样，必要搞清楚整个过程中物体加速度是否相同，若不一样，必须分阶段处理，加速度改变时速度是前后过程联络桥梁须分阶段处理，加速度改变时速度是前后过程联络桥梁.分分析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了改变，哪些力析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了改变，哪些力没发生改变没发生改变.第29页用牛顿定律研究力与运动关系时，常碰到某一弹力或摩擦用牛顿定律研究力与运动关系时，常碰到某一弹力或摩擦力为零现象，这种现象往往隐含在物理过程中，不易发觉力为零现象，这种现象往往隐含在物理过程中，不易发觉.假如采取极限法，分别设加速度为无穷大和零，分析出研假如采取极限法，分别设加速度为无穷大和零，分析出研究对象两种可能情况，即可找出这两种状态分界点临界条究对象两种可能情况，即可找出这两种状态分界点临界条件件.第32页【典例】如图所表示，一细线一端固定于倾角为【典例】如图所表示，一细线一端固定于倾角为=30=30光光滑楔形块滑楔形块A A顶端处，细线另一端拴一质量为顶端处，细线另一端拴一质量为m m小球小球.（1 1）当滑块最少以多大加速度）当滑块最少以多大加速度a a向左加速运动时，小球对向左加速运动时，小球对滑块压力为零滑块压力为零?（2 2）当滑块以）当滑块以a=2 ga=2 g加速度向左加速运动时，小球对线拉加速度向左加速运动时，小球对线拉力为多大？力为多大？第33页【解题指导】【解题指导】球与斜面接触且无挤压时，是小球离开斜面球与斜面接触且无挤压时，是小球离开斜面最小加速度，此时小球仅受重力和绳子拉力最小加速度，此时小球仅受重力和绳子拉力.【标准解答】【标准解答】（1 1）小球对滑块恰无压力时受力情况如图所）小球对滑块恰无压力时受力情况如图所表示表示.由牛顿运动定律，由牛顿运动定律，得得mgcot=mamgcot=ma0 0，所以所以a a0 0=gcot=gcot30=gcot=gcot30=g.=g.第34页（2 2）当）当a=2 ga=2 g时，因为时，因为aaaa0 0，所以此时小球已离开滑块，设，所以此时小球已离开滑块，设此时细线与水平方向夹角为此时细线与水平方向夹角为,则其受力情况如图所表示则其受力情况如图所表示.第35页由牛顿运动定律，得由牛顿运动定律，得mgcot=ma,mgcot=ma,所以所以cot=a/g=2cot=a/g=2所以所以F FT T=mg/sin=mg=mg/sin=mg或或F FT T=mg=mg依据牛顿第三定律，小球对线拉力依据牛顿第三定律，小球对线拉力F FT T=F=FT T=mg.=mg.答案：答案：(1)g (2)mg(1)g (2)mg 第36页 对运动过程分析不清造成错解对运动过程分析不清造成错解如图，有一水平传送带以如图，有一水平传送带以2 m/s2 m/s速度匀速运动，现将一物体轻轻放速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间在传送带上，若物体与传送带间动摩擦因数为动摩擦因数为0.50.5，则传送带将该，则传送带将该物体传送物体传送10 m10 m距离所需时间为多少距离所需时间为多少?（取（取g=10 m/sg=10 m/s2 2）第37页【正确解答】【正确解答】以放到传送带上物体以放到传送带上物体为研究对象，在竖直方向受重力和支为研究对象，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v v0 0=0=0匀加速运动匀加速运动.据牛顿第二定律，据牛顿第二定律，水平方向水平方向F Ff f=ma,=ma,竖直方向竖直方向:F:FN N=mg=mg，又，又F Ff f=F=FN N,解得解得a=5 m/sa=5 m/s2 2.设经时间设经时间t t1 1，物体速度到达传送带速度，据匀加物体速度到达传送带速度，据匀加速直线运动速度公式速直线运动速度公式v=atv=at1 1，解得，解得t t1 1=0.4 s=0.4 s，可得，可得t t1 1时时间间 内物体位移：内物体位移：x x1 1=0.4 m=0.4 m10 m10 m，物体位移为，物体位移为第38页0.4 m0.4 m时，物体速度与传送带速度相同，时，物体速度与传送带速度相同，0.4 s0.4 s后物体不受摩后物体不受摩擦力，开始做匀速运动擦力，开始做匀速运动,x,x2 2=v=v2 2t t2 2.因为因为:x:x2 2=x-x=x-x1 1=10 m-0.4=10 m-0.4 m=9.6 m,vm=9.6 m,v2 2=2 m/s=2 m/s，所以，所以t t2 2=4.8 s=4.8 s，则传送带将物体传送，则传送带将物体传送10 10 m m所需时间为所需时间为t=0.4 s+4.8 s=5.2 st=0.4 s+4.8 s=5.2 s正确答案正确答案:5.2 s5.2 s第39页【易错分析】【易错分析】在解答本题时易犯错误详细分析以下：在解答本题时易犯错误详细分析以下：第40页第41页1.1.质量为质量为1 kg1 kg物体，受水平恒力作用，由静止开始在光滑物体，受水平恒力作用，由静止开始在光滑水平面上做加速运动，它在水平面上做加速运动，它在t t秒内位移为秒内位移为x mx m，则，则F F大小为大小为()A.B.C.D.A.B.C.D.【解析解析】选选A.A.由由x=x=得：得：a=m/sa=m/s2 2，对物体由牛顿第，对物体由牛顿第二定律得：二定律得：F=ma=1 N=NF=ma=1 N=N，故，故A A正确正确.第42页2.(2.(哈尔滨高一检测哈尔滨高一检测)在交通事故分析中，刹车线长度是在交通事故分析中，刹车线长度是很主要依据，刹车线是汽车刹车后，停顿转动轮胎在地面很主要依据，刹车线是汽车刹车后，停顿转动轮胎在地面上发生滑动时留下滑动痕迹上发生滑动时留下滑动痕迹.在某次交通事故中，汽车刹车在某次交通事故中，汽车刹车线长度是线长度是14 m14 m，假设汽车轮胎与地面间动摩擦因数恒为，假设汽车轮胎与地面间动摩擦因数恒为0.70.7，g g取取10 m/s10 m/s2 2，则汽车刹车前速度为（，则汽车刹车前速度为（）A.7 m/s B.14 m/s C.10 m/s D.20 m/sA.7 m/s B.14 m/s C.10 m/s D.20 m/s第43页【解析】【解析】选选B.B.设汽车刹车后滑动加速度大小为设汽车刹车后滑动加速度大小为a a，由牛顿第，由牛顿第二定律得：二定律得：mg=ma,mg=ma,解得：解得：a=g.a=g.由匀变速直线运动速度由匀变速直线运动速度位移关系式位移关系式 可得汽车刹车前速度为：可得汽车刹车前速度为：v v0 0=m/s=14 m/s,=m/s=14 m/s,所以所以B B正确正确.第44页3.3.物体受物体受10 N10 N水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将（撤去这个拉力后，物体将（）A.A.匀速运动匀速运动B.B.马上停顿运动马上停顿运动C.C.产生加速度，做匀减速运动产生加速度，做匀减速运动D.D.产生加速度，做匀加速运动产生加速度，做匀加速运动【解析】【解析】选选C.C.由题意知物体所受阻力为由题意知物体所受阻力为10 N10 N，撤去拉力后，撤去拉力后，物体协力等于阻力，今后产生加速度，且加速度方向与速物体协力等于阻力，今后产生加速度，且加速度方向与速度方向相反，故撤去拉力后，物体做匀减速直线运动度方向相反，故撤去拉力后，物体做匀减速直线运动.A.A、B B、D D错，错，C C对对.第45页4.4.（大庆高一检测）利用传感大庆高一检测）利用传感器和计算机能够研究快速改变力器和计算机能够研究快速改变力大小大小.试验时让某消防队员从一平台上试验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落跌落，自由下落2 m2 m后双脚触地，接着后双脚触地，接着他用双腿弯曲方法缓冲，使本身重他用双腿弯曲方法缓冲，使本身重心又下降了心又下降了0.5 m0.5 m，最终停顿，最终停顿.用这种方法取得消防队员受用这种方法取得消防队员受到地面冲击力随时间改变图线如图所表示，依据图线所提到地面冲击力随时间改变图线如图所表示，依据图线所提供信息，以下判断正确是（供信息，以下判断正确是（）A.tA.t1 1时刻消防队员速度最大时刻消防队员速度最大B.tB.t2 2时刻消防队员速度最大时刻消防队员速度最大C.tC.t3 3时刻消防队员速度最大时刻消防队员速度最大D.tD.t4 4时刻消防队员加速度最小时刻消防队员加速度最小第46页【解析】【解析】选选B B、D.D.由图象可判断消防队员运动过程，由图象可判断消防队员运动过程，t t1 1时刻时刻刚产生地面冲击力，说明此时消防队员刚落地；今后因为刚产生地面冲击力，说明此时消防队员刚落地；今后因为地面冲击力小于重力，所以协力方向向下，消防队员继续地面冲击力小于重力，所以协力方向向下，消防队员继续做加速度方向向下加速运动；做加速度方向向下加速运动；t t2 2时刻消防队员受到冲击力和时刻消防队员受到冲击力和重力大小相等，加速度为零，速度到达最大，重力大小相等，加速度为零，速度到达最大，A A、C C错误，错误，B B正确；今后因为冲击力大于重力，协力方向向上，所以消正确；今后因为冲击力大于重力，协力方向向上，所以消防队员开始做加速度方向向上减速运动，防队员开始做加速度方向向上减速运动，t t3 3时刻速度减为零时刻速度减为零;之后消防队员开始向上运动（站起），之后消防队员开始向上运动（站起），t t4 4时刻消防队员站时刻消防队员站稳，加速度为零，稳，加速度为零，D D正确正确.第47页5.5.如图所表示如图所表示,水平恒力水平恒力F=20 N,F=20 N,把把质量质量m=0.6 kgm=0.6 kg木块压在竖直墙木块压在竖直墙上上,木块离地面高度木块离地面高度H=6 m.H=6 m.木块木块从静止开始向下做匀加速运动，经从静止开始向下做匀加速运动，经过过2 s2 s抵达地面抵达地面.(.(取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)求求:(1)(1)木块下滑加速度木块下滑加速度a a大小大小;(2)(2)木块与墙壁之间动摩擦因数木块与墙壁之间动摩擦因数.第48页【解析】【解析】(1)(1)由由H=H=得得a=m/sa=m/s2 2=3 m/s=3 m/s2 2.(2)(2)木块受力分析如图所表示木块受力分析如图所表示,依据牛顿第二定律有：依据牛顿第二定律有：mg-Fmg-Ff f=ma,F=ma,FN N=F=F，又又F Ff f=F=FN N,解得解得=0.21=0.21答案答案:(1)3 m/s(1)3 m/s2 2 (2)0.21(2)0.21第49页一、选择题（本题共一、选择题（本题共5 5小题，每小题小题，每小题5 5分，共分，共2525分）分）1.1.（淄博高一检测）用淄博高一检测）用 30 N 30 N水平外力水平外力 F F，拉一静止在光，拉一静止在光滑水平面上质量为滑水平面上质量为 20 kg 20 kg物体，力物体，力 F F作用作用3 3秒后消失，则第秒后消失，则第5 5秒末物体速度和加速度分别是秒末物体速度和加速度分别是()()A.v=7.5 m/sA.v=7.5 m/s，a=1.5 m/sa=1.5 m/s2 2B.v=4.5 m/sB.v=4.5 m/s，a=1.5 m/sa=1.5 m/s2 2C.v=4.5 m/sC.v=4.5 m/s，a=0a=0D.v=7.5 m/sD.v=7.5 m/s，a=0a=0第50页【解析】【解析】选选C.C.前前3 3秒物体由静止开始做匀加速直线运动，秒物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:F=ma,:F=ma,解得解得:a=m/s:a=m/s2 2=1.5 m/s=1.5 m/s2 2,3 3秒末物体速度为秒末物体速度为:v=at=1.53 m/s=4.5 m/s:v=at=1.53 m/s=4.5 m/s；3 3秒后，力秒后，力F F消失，由牛顿第二定律可知加速度马上为消失，由牛顿第二定律可知加速度马上为0,0,物体做匀速直线物体做匀速直线运动，所以运动，所以5 5秒末速度仍是秒末速度仍是3 3秒末速度秒末速度,即即4.5 m/s4.5 m/s，加速，加速度为度为a=0a=0，故，故C C正确正确.第51页2.2.水平面上一质量为水平面上一质量为m m物体，在水平恒力物体，在水平恒力F F作用下，从静止作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间开始做匀加速直线运动，经时间t t后撤去外力，又经时间后撤去外力，又经时间3t3t物体停下，则物体受到阻力为物体停下，则物体受到阻力为()()A.B.C.D.A.B.C.D.第52页【解析】【解析】选选B.B.对物体由牛顿第二定律得：对物体由牛顿第二定律得：力力F F作用时作用时:F-FF-Ff f=ma=ma1 1v=av=a1 1t t撤去力撤去力F F后：后：F Ff f=ma=ma2 2v=av=a2 23t3t解以上四式得：解以上四式得：F Ff f=,=,故故B B正确正确.第53页3.3.行车过程中，假如车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰行车过程中，假如车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引发伤害，撞，车里人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引发伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg70 kg，汽车车速为，汽车车速为90 90 km/hkm/h，从踩下刹车到完全停顿需要时间为，从踩下刹车到完全停顿需要时间为5 s5 s，安全带对乘，安全带对乘客作用力大小约为（不计人与座椅间摩擦）客作用力大小约为（不计人与座椅间摩擦）()()A.450 N B.400 N C.350 N D.300 NA.450 N B.400 N C.350 N D.300 N【解析】【解析】选选C.C.汽车速度汽车速度v v0 0=90 km/h=25 m/s,=90 km/h=25 m/s,设汽车匀减速加设汽车匀减速加速度大小为速度大小为a a，则，则a=5 m/sa=5 m/s2 2,对乘客应用牛顿第二定律对乘客应用牛顿第二定律得：得：F=ma=705 N=350 NF=ma=705 N=350 N，所以，所以C C正确正确.第54页4.4.（铜陵高一检测）用力铜陵高一检测）用力F F拉一物体使其以加速度拉一物体使其以加速度a a在水在水平面上做匀加速直线运动，力平面上做匀加速直线运动，力F F水平分量水平分量F F1 1如图所表示，若如图所表示，若以与以与F F1 1大小、方向都相同力大小、方向都相同力FF代替代替F F拉此物体，使物体产生拉此物体，使物体产生加速度加速度aa，关于，关于a a和和aa关系正确是关系正确是 （）A.A.当水平面光滑时，当水平面光滑时，aaa aB.B.当水平面光滑时，当水平面光滑时，a=aa=aC.C.当水平面粗糙时，当水平面粗糙时，aaa aD.D.当水平面粗糙时，当水平面粗糙时，aaa a第55页【解析】【解析】选选B B、C.C.水平面光滑时水平面光滑时:F:F1 1=ma=ma，F=FF=F1 1=ma,a=a,A=ma,a=a,A错误，错误，B B正确；水平面粗糙时正确；水平面粗糙时:F F1 1-(mg-Fsin)=ma,F-mg=ma,F=F-(mg-Fsin)=ma,F-mg=ma,F=F1 1,而而mgmg(mg-Fsin),(mg-Fsin),所以所以aaa,Ca,C正确，正确，D D错误错误.第56页5.5.如图所表示为某小球所受协力与时间关系，各段协力大如图所表示为某小球所受协力与时间关系，各段协力大小相同，作用时间相同，且一直作用下去，设小球从静止小相同，作用时间相同，且一直作用下去，设小球从静止开始运动，由此可判定开始运动，由此可判定()()A.A.小球向前运动，再返回停顿小球向前运动，再返回停顿B.B.小球向前运动再返回不会停顿小球向前运动再返回不会停顿C.C.小球一直向前运动小球一直向前运动D.D.小球向前运动一段时间后停顿小球向前运动一段时间后停顿第57页【解析】【解析】选选C.C.作出对应小球作出对应小球v-tv-t图象如图所表示，物体运动图象如图所表示，物体运动方向由速度方向决定，由图象能够看出，小球一直向前运方向由速度方向决定，由图象能够看出，小球一直向前运动，故选动，故选C.C.第58页 【方法技巧】【方法技巧】用图象处理力和运动动态问题用图象处理力和运动动态问题图象处理问题含有直观、形象特点，在很多时候能够简化图象处理问题含有直观、形象特点，在很多时候能够简化分析，使问题简单、方便化分析，使问题简单、方便化.用图象处理问题时把物理情景与图象信息有机地结合起来，用图象处理问题时把物理情景与图象信息有机地结合起来，有时需写出图象对应数学表示式有时需写出图象对应数学表示式.v-tv-t图象是用图象处理动力学问题常见图象，此图象中要准图象是用图象处理动力学问题常见图象，此图象中要准确把握确把握“截距截距”、“斜率斜率”、“交点交点”、“拐点拐点”以及以及“面积面积”含义含义.用图象处理动力学问题时认真分析图象或依据物理情景作用图象处理动力学问题时认真分析图象或依据物理情景作图象是解题关键图象是解题关键.第59页二、非选择题（本题共二、非选择题（本题共3 3小题，共小题，共2525分）分）6.(7 6.(7分分)如图所表示，长如图所表示，长12 m12 m、质量为、质量为50 kg50 kg木板右端有一木板右端有一立柱立柱.木板置于水平地面上，木板与地面间动摩擦因数为木板置于水平地面上，木板与地面间动摩擦因数为0.10.1，质量为，质量为50 kg50 kg人立于木板左端，木板与人均静止，当人立于木板左端，木板与人均静止，当人以人以4 m/s4 m/s2 2 加速度匀加速向右奔跑至板右端时，立刻抱住加速度匀加速向右奔跑至板右端时，立刻抱住立柱，（取立柱，（取g=10 m/sg=10 m/s2 2）,试求：试求：（1 1）人在奔跑过程中受到摩擦力大小）人在奔跑过程中受到摩擦力大小.（2 2）人在奔跑过程中木板加速度）人在奔跑过程中木板加速度.（3 3）人从开始奔跑至抵达木板右端所经历时间）人从开始奔跑至抵达木板右端所经历时间.第60页【解析】【解析】（1 1）设人质量为）设人质量为m m，加速度为，加速度为a a1 1，木板质量为，木板质量为M M，加，加速度为速度为a a2 2，人对木板摩擦力为，人对木板摩擦力为F Ff f.则对人有：则对人有：F Ff f=ma=ma1 1=200 N=200 N，方向向右，方向向右（2 2）对木板受力可知：）对木板受力可知：F Ff f-（M+mM+m）g=Mag=Ma2 2，则：则：a a2 2=代入数据解得：代入数据解得：a a2 2=2 m/s=2 m/s2 2，方向向左，方向向左（3 3）设人从左端跑到右端所用时间为）设人从左端跑到右端所用时间为t t，由运动学公式得：，由运动学公式得：L=L=则则t=t=代入数据解得代入数据解得 t=2 s t=2 s答案答案：(1)200 N (2)2 m/s(1)200 N (2)2 m/s2 2，方向向左，方向向左 （3 3）2 s2 s第61页7.7.（太原高一检测）（太原高一检测）（8 8分）将质量为分）将质量为0.5 kg0.5 kg小球以小球以14 14 m/sm/s初速度竖直上抛初速度竖直上抛,运动中球受到空气阻力大小恒为运动中球受到空气阻力大小恒为2.1 2.1 N,N,则球能上升最大高度是多少则球能上升最大高度是多少?(g?(g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2)【解析】【解析】小球受力如图所表示小球受力如图所表示.依据牛顿第二定律得依据牛顿第二定律得mg+Fmg+Ff f=ma,=ma,a=m/sa=m/s2 2=14 m/s=14 m/s2 2第62页上升至最大高度时末速度为上升至最大高度时末速度为0,0,由运动学公式得由运动学公式得得最大高度得最大高度x=m=7 m.x=m=7 m.答案答案:7 m7 m第63页8.(8.(挑战能力挑战能力)（1010分）在宇航员训练程序中分）在宇航员训练程序中,一位一位80 kg80 kg宇宇航员被绑在一个质量为航员被绑在一个质量为220 kg220 kg火箭运载器内火箭运载器内,这个运载器被这个运载器被安全放在一条无摩擦长轨道上安全放在一条无摩擦长轨道上,开动火箭发动机使之很快地开动火箭发动机使之很快地加速运载器加速运载器,然后用马达制动运载器然后用马达制动运载器,v-t,v-t图象如图所表示图象如图所表示.设喷射燃料质量和运载器质量比较能够忽略设喷射燃料质量和运载器质量比较能够忽略.第64页(1)(1)计算向前推力多大计算向前推力多大;(2)(2)计算施加在运载器上制动力大小计算施加在运载器上制动力大小;(3)(3)计算沿导轨运行旅程计算沿导轨运行旅程.第65页【解析】【解析】(1)(1)由由v-tv-t图象知图象知,a=50 m/s,a=50 m/s2 2,对整体由牛顿第二定律得对整体由牛顿第二定律得:F=(M+m)a,:F=(M+m)a,解得解得:F=1.510:F=1.5104 4 N N(2)(2)由由v-tv-t图象知图象知,9,913 s13 s内马达制动减速内马达制动减速,加速度大小为加速度大小为:a=25 m/sa=25 m/s2 2则制动力大小则制动力大小F=(M+m)a=7.510F=(M+m)a=7.5103 3 N N(3)(3)旅程旅程x x等于等于v-tv-t图线与图线与t t轴所围面积大小，由图象得轴所围面积大小，由图象得 x=1 x=1 000 m000 m答案答案:(1)1.510(1)1.5104 4 N (2)7.510 N (2)7.5103 3 N (3)1 000 m N (3)1 000 m第66页第67页