第5章 第4节 牛顿运动定律的案例分析—2020-2021高中新课标沪教版物理必修一习题课件

题型1　两类动力学问题 解析 课时1 两类动力学问题、牛顿运动定律与图像结合问题 刷基础 1．[江西九江一中2018高一上月考]如图所示，一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，x1段光滑，x2段有摩擦，已知x2＝2x1，物体到达斜面底端的速度刚好为零，求物体与x2段之间的动摩擦因数μ.(g取10 m/s2) 在x1段物体做匀加速直线运动，在x2段物体做匀减速运动．物体在x1、x2两段的受力分析如图所示， 则由牛顿第二定律，在x1段有mgsin30° ＝ma1， 在x2段有mgsin30°-μmgcos30°＝ma2， 根据运动学规律，在x1段有v2＝2a1x1， 在x2段有0-v2＝2a2x2，即2a1x1＝-2a2x2，又x2＝2x1， 解得μ＝ . 刷基础 解析 2．[山西太原2019高一上期末]如图所示，一根足够长的水平杆固定不动，一个质量m=2 kg的圆环套在杆上，圆环的直径略大于杆的截面直径，圆环与杆之间的动摩擦因数μ＝0.75.对圆环施加一个与水平方向成θ＝53°角斜向上、大小为F＝25 N的拉力，使圆环由静止开始做匀加速直线运动(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g=10 m/s2)．求： (1)圆环对杆的弹力； (2)圆环加速度的大小； (3)若2 s后撤去拉力F，圆环还能滑行的距离． (1) 对圆环受力分析，并将F沿水平和竖直方向分解为F1和F2，如图甲所示，F1＝Fcosθ＝15 N，F2＝Fsinθ＝20 N，设FN为杆对圆环的弹力，竖直方向圆环受力平衡，有FN＋F2＝G，又F2＝mg＝20 N， 所以杆对圆环的弹力FN为0，由牛顿第三定律可知圆环对杆的弹力为0； (2) 由(1)可知F合 ＝F1＝15 N，由牛顿第二定律可得F合 ＝ ma， 代入数据得a ＝7.5 m/s2； (3) 由上述分析可知，撤去F时圆环的速度v0=at1＝15 m/s, 撤去F后圆环受力如图乙所示．水平方向F合 =f ＝ma′，竖直方向F′N ＝ mg， f＝μF′N，联立可得a′＝μg＝7.5 m/s2，圆环的加速度方向与速度相反，圆环做匀减速直线运动直至静止，即末速度v＝0，由运动学公式可得，圆环滑行的位移x＝15 m. (1)0　(2)7.5 m/s2　(3)15 m 课时1 两类动力学问题、牛顿运动定律与图像结合问题 刷