4.5牛顿运动定律的应用-2023-2024学年高一物理必修一同步精品讲义（人教版2019）

( 4. 5 牛顿运动定律 的应用 ) 考点一、牛顿第二定律的作用 牛顿第二定律确定了运动和力的关系：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． 考点二、两类基本问题 1．从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况． 2．从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出力． 考点深化 一、从受力确定运动情况 1．从受力确定运动情况的基本思路 分析物体的受力情况，求出物体所受的合外力，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： 2．从受力确定运动情况的解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图． (2)根据力的合成与分解，求合力的大小和方向． (3)根据牛顿第二定律列方程，求加速度． (4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动时间等． 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外力；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． 三、多过程问题分析 1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程． 联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系、时间关系等． 2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度． ( 题型归纳 ) 一、多选题 1．光滑水平面上放有相互接触但不粘连的两个物体A、B，物体A质量，物体B质量。如图所示，作用在两物体A、B上的力随时间变化的规律分别为、。下列说法正确的是（     ） A．时，物体A的加速度大小为3m/s2 B．时，物体B的加速度大小为2.5m/s2 C． s时，两物体A、B恰好分离 D． 时，两物体A、B恰好分离 2．如图所示，质量为M的木板B在光滑水平面上以速度v0向右做匀速运动，把质量为m的小滑块A无初速度地轻放在木板右端，经过一段时间后小滑块恰好从木板的左端滑出，已知小滑块与木板间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是（　　）    A．若只增大M，则小滑块能滑离木板 B．若只增大v0，则小滑块在木板上运动的时间变长 C．若只减小m，则滑离木板过程中小滑块对地的位移变小 D．若只减小μ，则小滑块离开木板的速度变大 3．渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定的高度差，鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是（　　）    A．“虾”在传送带运动时，摩擦力对“虾”始终做负功 B．“虾”从掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 C．“鱼”从掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 D．“鱼”在传送带运动时，加速度方向先向上，后加速度可能为零 4．如图所示，一辆货车开上倾角为的斜坡，车厢的顶部用细线挂了一个小球，某个时刻悬挂小球的细线与虚线的夹角为（虚线垂直与车相底面），重力加速度为，关于货车的运动，下列说法正确的是（　　）    A．若货车在斜坡上匀速运动，则 B．若货车在斜坡上匀减速运动，则 C．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为 D．若货车在斜坡上匀加速运动，则货车的加速度为 5．如图所示，一质量为M＝2kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为m＝1kg的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从t＝0时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ）    A．当F＝12N时，小滑块的加速度大小为 B．当F＝18N时，小滑块的加速度大小为 C．当F＝18N时，长木板的加速度大小为 D．当F增大时，小滑块的加速度一定增大 二、单选题 6．如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包