第16讲 牛顿运动定律的应用-[初升高衔接]2023-2024学年新高一物理【赢在暑假】同步精讲精练系列（人教版2019必修第一册）

第16讲：牛顿运动定律的应用 一：知识精讲归纳 考点一、力和运动的关系 牛顿第二定律确定了物体加速度和力的关系：加速度的大小与物体所受合力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与物体受到的合力的方向相同． 物体的初速度与加速度决定了物体做什么运动，在直线运动中： 考点二、两类基本问题 大重难点一、从受力确定运动情况的基本思路 分析物体的受力情况，求出物体所受的合力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况．流程图如下： 已知物体受力情况求得x、v0、v、t 大重难点二、．从运动情况确定受力 1．从运动情况确定受力的基本思路 分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合力；再分析物体的受力，求出物体受到的作用力．流程图如下： 2．从运动情况确定受力的解题步骤 (1)确定研究对象，对物体进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图． (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力． (4)选择合适的力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出待求的力． 二：考点题型归纳 题型一、牛顿定律和直线运动（简单过程） 1．（2023春·广东揭阳·高一统考期末）如图所示，一辆装满快递包裹的货车在平直公路上行驶，货车遇突发情况紧急刹车，经 4s停止，从开始刹车至停止，货车前进了40m。 已知货车中包裹 P的质量为100kg，货车刹车过程可视为做匀变速 直线 运动，取g=10m/s²。P相对货车始终保持静止，则刹车后 1s时，P所受合力的大小为（　　）    A．500N B．1500N C．500N D．1000N 2．（2023秋·全国·高一专题练习）用30N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上质量为20kg的物体，力F作用3s后撤去，则第5s末物体的速度和加速度分别为（  ） A．， B．， C．， D．， 3．（2023春·浙江衢州·高一统考期末）网红桥——坝陵河大桥位于贵州镇宁县，桥面离谷底高为370m，是目前亚洲第一大公路桥，曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面，开始做匀加速直线运动，加速度为9.6m/s2，经过5s后打开降落伞做匀减速直线运动，速度减至2m/s时，安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75kg。求： （1）运动员做匀加速运动的位移； （2）运动员做匀减速运动的时间； （3）运动员（含伞包）展开降落伞后所受的空气阻力。    题型二、牛顿定律和直线运动（复杂过程） 4．（2023春·湖北·高一赤壁一中校联考期中）一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立固定在地面上的钢管往下滑，已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，且匀减速阶段平均速度为4m/s，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，取，那么该消防队员（    ） A．下滑的总距离为15m B．加速与减速过程的时间之比为1:3 C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7 D．加速与减速过程的位移之比为2:1 5．（2023春·甘肃白银·高一校考期末）如图所示，一质量 m=1kg的小滑块（视为质点）在水平恒力作用下从水平面上的 A 点由静止开始向右运动，经时间s到达 B点时撤去该恒力，滑块继续向右滑行，到达C点时的速度大小vC=1.5m/s。已知B、C两点间的距离L=0.3m，滑块与台面间的动摩擦因数，取 g=10m/s2， 空气阻力不计。求该水平恒力的大小F以及A、B两点间的距离x。    6．（2023春·湖南·高一校联考阶段练习）如图所示，质量为1kg的物块放在倾角为的固定斜面上，在与斜面成角的力作用下，物块从静正开始沿斜面向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，斜面足够长，物体一直在斜面上运动，沿斜面向上为正方向，求： （1）物块的速度为15m/s时，物块运动了多长时间； （2）当物块的速度为15m/s时，撤去拉力F，则撤去拉力F后经多长时间物块的速度大小为9m/s。 题型三、物体在斜面上的运动 7．（2023秋·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期末）物块以的速度冲上斜面，已知斜面倾角30°，物块与斜面间动摩擦因数，重力加速度，则（　　） A．若物块恰好能到达斜面顶端，斜面长度为 B．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端 C．当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端 D．物块在斜面上运动的时间为 8．（2023·全国·高一专题练习）如图所示，斜面长，倾角，段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量的小物块从斜面顶端处由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，，，