第四章 5 牛顿运动定律的应用-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

5．牛顿运动定律的应用 　　　　 第四章 运动和力的关系 1.知道动力学的两类问题，理解加速度是解决两类动力学问题的桥 梁。 2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。 3.通过牛顿第二定律的应用，提高学生分析问题、解决问题的综合 能力，使学生掌握灵活运用物理知识解决实际问题的方法。 素养目标 知识点一　从受力确定运动情况 1 知识点二　从运动情况确定受力 2 知识点三　动力学中的多过程问题 3 课时测评 5 随堂达标演练 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 知识点一　从受力确定运动情况 返回 自主学习 情境导学　 玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，如果滑梯的倾角为θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ，滑梯长度为L。 (1)小孩在下滑过程中受哪些力的作用？ 提示：小孩受重力、滑梯的支持力和滑梯的摩擦力作用。 (2)如何计算小孩下滑过程中的加速度？ 提示：利用牛顿第二定律求出其下滑的加速度。 (3)怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？ 提示：根据公式v2＝2ax和x ＝at2即可求得小孩滑到底端的速度和需要 的时间。 教材梳理 (阅读教材P104－105，完成下列填空) 如果已知物体的受力情况，可以由______________求出物体的加速度，再通过________的规律确定物体的运动情况。 牛顿第二定律 运动学 合作探究 如图所示，小孩与冰车的总质量为30 kg，静止在冰面上。大人用与水平方向夹角为θ＝37°、F＝60 N的恒定拉力，使其沿水平冰面由静止开始移动。已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ＝0.05，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： 例1 (1)小孩与冰车的加速度大小； 答案：1.16 m/s2　 冰车和小孩受力如图所示。 竖直方向的合力为零，则有FN＋Fsin θ＝mg 水平方向，根据牛顿第二定律得Fcos θ－Ff＝ma 摩擦力Ff＝μFN 联立解得加速度a＝1.16 m/s2。 3 s时的速度大小 v＝at＝1.16×3 m/s＝3.48 m/s (2)冰车运动3 s时的速度大小； 答案：3.48 m/s (3)冰车运动5 s时的位移大小。 答案：14.5 m 5 s时的位移大小 x＝ at2＝ ×1.16×25 m＝14.5 m。 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。 2．流程图 探究归纳 3．从受力确定运动情况应注意的三个关键 (1)方程的形式：牛顿第二定律F＝ma，体现了力是产生加速度的原因。应用时方程式的等号左右应该体现出前因后果的形式，切记不要写成F－ma＝0的形式，这样形式的方程失去了物理意义。 (2)正方向的选取：通常选取加速度或初速度的方向为正方向，与正方向同向的力取正值，与正方向反向的力取负值。 (3)求解：F、m、a均采用国际单位制单位，解题时写出方程式和相应的文字说明，必要时对结果进行讨论。　　 探究归纳 根据牛顿第二定律得－μmg＝ma，解得a＝－μg＝－2.5 m/s2，物体做匀 速运动的时间t＝ ＝ s＝2 s，即物体滑行2 s后停止运动，物体在3 s 内的位移大小为x＝ t＝ ×2 m＝5 m，D正确。 针对练1. (2023·湖南郴州高一期中)如图所示，水平地面上一物体以5 m/s的初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g＝10 m/s2，则物体在3 s内的位移大小为 A．0.5 m B．2.5 m C．3.75 m D．5 m √ 针对练2.如图所示，某高速列车最大运行速度可达270 km/h，机车持续牵引力为1.57×105 N 。设列车总质量为100 t，列车所受阻力为重力的0.1倍，如果列车在该持续牵引力作用下做匀加速直线运动，那么列车从开始启动到达到最大运行速度共需要多长时间？(g 取10 m/s2) 答案：131.58 s 已知列车总质量m＝100 t＝1.0×105 kg，列车最大运行速度v＝270 km/h＝75 m/s ，列车所受阻力Ff＝0.1mg＝1.0×105 N 由牛顿第二定律得F－Ff＝ma 所以列车的加速度a＝ ＝0.57 m/s2 又由运动学公式v＝v0＋at ， 可得列车从开始启动到达到最大运行速度需要的 时间为t＝ ≈131.58 s。 返回 知识点二　从运动情况确定受力 返回 自主学习 情境导学　 世界一级方程式锦标赛(简称为F1)是当今世界最高水平的赛车比赛，与奥运会、世界杯并称为“世界三大体育赛事”。F1赛车可以在2.5 s内从0加速到100千米/小时，F1规则规定赛车和车手的总质量不可低于600 kg(可认为等于600 kg)。 (1)根据上述数据计算F1赛车加速时的加速度是多少？ (2)若不考虑车子运动时的阻力，F1赛车的牵引力为多少？ 提示：根据牛顿第二定律可计算牵引力F＝ma＝6 660 N。 教材梳理 (阅读教材P106－107，完成下列填空) 如果已知物体的运动情况，可以根据________规律求出物体的加速度，结合受力分析，再根据______________求出力。 运动学 牛顿第二定律 合作探究 一质量为m＝2 kg的滑块在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以加速度a＝2.5 m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使滑块由静止开始运动，在0～2 s内沿斜面运动的位移x＝4 m。 (g取10 m/s2)求： 例2 (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ； 根据牛顿第二定律可得mgsin θ－μmgcos θ＝ma解得μ＝ 。 审题指导(1)无力F作用时，滑块沿斜面加速向下滑动，利用正交分解法求动摩擦因数。 (2)有力作用时，滑块的加速度方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种可能，由运动时间和位移可以确定加速度大小。 (2)恒力F的大小。 滑块沿斜面做匀加速直线运动，加速度方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种可能。 由x＝ a1t2得加速度大小a1＝2 m/s2 当加速度方向沿斜面向上时，有 Fcos θ－mgsin θ－μ(Fsin θ＋mgcos θ)＝ma1 代入数据解得F＝ N 当加速度方向沿斜面向下时，有 mgsin θ－Fcos θ－μ(Fsin θ＋mgcos θ)＝ma1 代入数据解得F＝ N。 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或某一个力。　　 2．流程图 探究归纳 3．由运动情况确定受力情况应注意的两点问题 (1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。 (2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先进行受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解。　　 探究归纳 针对练1.(2023·陕西榆林高一期中)在汽车行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊。假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为 A．420 N B．600 N C．800 N D．1 000 N 从踩下刹车到车完全停止的5 s内，人的速度由108 km/h＝30 m/s减小到 0，视为匀减速直线运动，则有a＝ ＝ m/s2＝－6 m/s2。根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力F＝ma＝70×(－6) N＝－420 N，负号表示力的方向跟初速度方向相反，A正确。 √ 针对练2. M99是我国生产的性能先进、精度高、射程远的半自动狙击步枪。M99的枪管长度为1.48 m。射击时，在火药的推力下，子弹在枪管中由静止开始匀加速运动；射出枪口时，子弹的速度为800 m/s。已知子弹的质量为50 g，求： (1)子弹在枪管中的加速度a的大小； 答案：2.2×105 m/s2 由于子弹在枪管中做匀加速直线运动，根据速度－位移关系式得v2－ v ＝2ax 代入数据解得a≈2.2×105 m/s2。 (2)子弹在枪管中受到的合力的大小。(结果均保留两位有效数字) 答案：1.1×104 N 根据牛顿第二定律得F＝ma 代入数据解得F＝1.1×104 N。 返回 知识点三　动力学中的多过程问题 返回 1．解答多过程问题的基本思路 (1)把整个过程拆分为几个子过程，对每个子过程进行受力分析和运动特点分析。 (2)应用运动学公式或者牛顿第二定律求出不同运动过程的加速度。 (3)应用运动学公式求未知物理量或应用牛顿第二定律求未知力。 2．解题关键：求解运动转折点的速度 转折点的速度是上一过程的末速度，也是下一过程的初速度，它起到承上启下的作用，对解决问题起重要作用。 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的总质量m＝60.0 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2。 例3 (1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？ 审题指导：(1)人和滑板在斜面上受到哪几个力的作用？画出受力示意图。 (2)将力进行正交分解，求沿斜面方向的加速度。 (3)人和滑板在水平面上受到哪几个力的作用？求出加速度。 (4)由运动学公式计算出在B点的速度。 答案：2.0 m/s2 人和滑板在斜坡上的受力分析如图甲所示，建立直角坐标系。设人和滑板在斜坡上滑下的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得 mgsin θ－Ff＝ma1 FN－mgcos θ＝0，其中Ff＝μFN 联立解得人和滑板滑下的加速度大小为a1＝2.0 m/s2。 (2)若由于场地的限制，水平滑道BC的最大长度L＝20.0 m，则斜坡上A、B两点间的距离应不超过多少？ 答案：50.0 m 人和滑板在水平滑道上的受力分析如图乙所示。 由牛顿第二定律得 FN′－mg＝0，Ff′＝ma2 其中Ff′＝μFN′ 联立解得人和滑板在水平滑道上运动的加速度大小为a2＝5.0 m/s2 设人从斜坡上滑下的最大距离为LAB，整个运动过程由匀变速直线运动公式得 v ＝2a1LAB，0－v ＝－2a2L 联立解得LAB＝50.0 m。 针对练．(2024•四川眉山期中联考)如图甲所示，在某次消防演习中，某一消防队员通过一根竖直的长绳从楼房顶端由静止滑下，经7 s落地。该过程中长绳对消防队员的作用力F随时间t变化情况如图乙所示，消防队员质量m＝65 kg，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求： 答案：9 m/s (1)消防队员在3 s末的速度大小； 0到3 s内，消防队员加速下滑，由牛顿第二定律有mg－F1＝ma1 由匀变速直线运动公式有v＝a1t1 解得消防队员在3 s末的速度大小为v＝9 m/s。 (2)消防队员下滑的总高度。 答案：33.5 m 0到3 s内，消防队员下滑的位移 x1＝ a1t ＝13.5 m 3 s到7 s内，消防队员减速下滑，由牛顿第二定律有F2－mg＝ma2 3 s到7 s内，消防队员下滑的位移 x2＝vt2－ a2t ＝20 m 消防队员下滑的总高度h＝x1＋x2＝33.5 m。 返回 随堂达标演练 返回 1．(多选)某汽车正以36 km/h的速度在平直的公路上行驶，为礼让行人采取刹车，刹车后车轮抱死，车轮向前滑行，汽车开始做匀减速直线运动。已知车胎与路面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是 A．汽车刹车后加速度的大小为10 m/s2 B．汽车滑行10 m后停下 C．汽车刹车后3 s内的位移大小为30 m D．汽车刹车后1 s时的速度大小为5 m/s √ √ 2. 如图所示，质量为m＝3 kg 的木块放在倾角为θ＝30°的足够长的固定斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2 s木块沿斜面上升4 m的距离，则推力F的大小为(g取10 m/s2) A．42 N B．6 N C．21 N D．36 N 因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知mgsin θ＝μmgcos θ，所以μ＝ tan θ。当在推力作用下加速上滑时，由运动学公式x＝ at2得a＝2 m/s2，由牛顿第二定律得F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得F＝36 N，D正确。 √ 设阻力为F阻，由牛顿第二定律得F－F阻＝ma1，F阻＝ma2，v＝a1t，v＝a2·2t，以上四式联立可得F阻＝ ，故选项C正确。 √ 3．水平面上一个质量为m的物体，在一水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间2t物体停了下来。则物体受到的阻力应为 4．(2023－2024·重庆市巴蜀中学高一上学期期中)大型游乐设施环形座舱跳楼机的基本原理是将座舱升到离地面h1＝105 m的高处，然后由静止开始自由下落，落到离地面h2＝25 m处开始用恒力制动系统使座舱均匀减速，到达距地面h3＝5 m时速度刚好减为0。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。试求： 跳楼机自由下落的高度为 h＝h1－h2＝80 m 根据自由落体运动规律v ＝2gh 解得跳楼机下落过程中的最大速度vm＝40 m/s (1)跳楼机下落过程中的最大速度vm的大小； 答案：40 m/s (2)若舱内小巴同学的质量m＝60 kg，求制动阶段小巴对座椅的作用力。 答案：3 000 N，方向竖直向下 制动过程，座舱向下做匀减速运动，设加速度大小为a，以向下为正方向，则有 －2a(h2－h3)＝0－v 代入数据可得a＝40 m/s2 以人为对象，根据牛顿第二定律可得F－mg＝ma 代入数据可得F＝3 000 N 根据牛顿第三定律可知，小巴对座椅的作用力大小为3 000 N，方向竖直向下。 返回 课 时 测 评 返回 1．用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是 A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 C．v＝4.5 m/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0 前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知a0＝ ＝ m/s2＝1.5 m/s2，3 s末物体的速度为v＝a0t＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s 后，力F消失，加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0，故C正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 2．(多选)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为v0＝10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) A．物体经10 s速度减为零 B．物体经2 s速度减为零 C．物体的速度减为零后将保持静止 D．物体的速度减为零后将向右运动 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 3．刹车痕迹是交警判断交通事故中汽车是否超速的重要依据之一，在一次交通事故中，货车司机看到前方道路上突然窜出一头耕牛时紧急刹车，但还是发生了事故。交警在现场量得货车的刹车痕迹长为15 m，已知货车车轮与地面间的动摩擦因数是0.6，请你帮助交警计算货车的速度大小约为A．40 km/h B．50 km/h C．60 km/h D．70 km/h 货车刹车时受地面的摩擦力，由牛顿第二定律得－μmg＝ma，解得a＝ －6 m/s2，由运动学规律得x＝ ，将v＝0，a＝－6 m/s2，x＝15 m 代入可解得v0≈13.4 m/s≈48 km/h，约为50 km/h，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 4．质量为1 t的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶。阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小2 000 N。那么，从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是 A．50 m B．42 m C．25 m D．24 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 5．我国自主研发的“直-8”消防灭火直升机，已多次在火场大显“神威”。在某次消防灭火行动中，“直-8”通过一根长绳子吊起质量为2×103 kg的水桶(包括水)，起飞时，在2 s内将水桶(包括水)由静止开始竖直向上匀加速提升了4 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则该段时间内绳子拉力的大小为 A．2.0×104 N　 B．2.4×104 N C．4.0×104 N　 D．4.8×104 N 由匀变速直线运动规律x＝ at2得水桶(包括水)的加速度a＝ ＝2 m/s2，以水桶(包括水)为研究对象，有FT－mg＝ma，解得绳子拉力FT＝2.4×104 N，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 6．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦) A．450 N B．400 N C．350 N D．300 N 汽车的速度v0＝90 km/h＝25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a＝ ＝5 m/s2，对乘客应用牛顿第二定律可得F＝ma＝70×5 N＝350 N，所以C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 7．光滑水平面上，质量为4 kg的物体在水平推力F1的作用下由静止开始运动，0～2 s内的位移为6 m；质量为 2.5 kg的物体在水平推力F2的作用下由静止开始运动，0～3 s内的位移为9 m。则F1与F2的比值为 A．1∶3 B．3∶4 C．12∶5 D．9∶8 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ √ 8．(多选) 如图所示，质量m＝2 kg的滑块以v0＝20 m/s的初速度沿倾角θ＝37°的足够长的斜面向上滑动，经t＝2 s滑行到最高点。g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是 A．滑块运动的加速度大小为10 m/s2 B．滑块运动的加速度大小为5 m/s2 C．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5 D．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 滑块的加速度大小为a＝ ＝10 m/s2，A正确，B错误；对滑块受力分析有mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，解得μ＝0.5，C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9. 如图所示，经过专业训练的杂技演员进行爬杆表演。质量为60 kg的演员爬上8 m高的固定竖直金属杆，然后抓紧金属杆倒立，头顶离地面7 m高，演员通过双手对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况。假设演员保持如图所示的姿势，从静止开始先匀加速下滑3 m，用时1.5 s，接着立即开始匀减速下滑，当演员头顶刚要接触地面时，速度恰好减为零。若不计空气阻力，g＝10 m/s2，则 A．演员下滑的最大速度为4.5 m/s B．演员匀加速下滑时所受摩擦力为440 N C．演员匀减速下滑的加速度大小为1 m/s2 D．演员完成全程所需的总时间为3 s √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ √ 10. (多选)(2023－2024•山东潍坊四县高一上联考)质量m＝2 kg的物体沿着粗糙水平地面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，设水平向右为拉力的正方向，且物体在t＝0时刻的初速度v0＝8 m/s，g取10 m/s2，则下列结论正确的是 A．0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2 B．1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2 C．0～1 s内，物体的位移为7 m D．0～2 s内，物体的总位移为11 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 0～1 s内，物体的加速度大小a1＝ ＝ m/s2＝4 m/s2， A项错误；1～2 s内物体的加速度大小a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2，B项正确；物体运动的v -t图像如图所示，故0～1 s内物 体的位移为x1＝ m＝6 m，C项错误；0～2 s内物体的总位移为 x＝x1＋x2＝ m＝11 m，D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11. 如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°。若有三个物体同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则 A．a处物体最先到O点 B．b处物体最后到O点 C．c处物体最先到O点 D．a、c处物体同时到O点 √ 当滑板与水平面的夹角为θ时，物体从滑板顶端滑下的过程，有 ＝gsin θ·t2，解得t＝ ，当θ＝45°时，t最小，当θ＝30°和60°时，t的值相同，故D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12．(16分) (2024·陕西咸阳期末)冰库工作人员在水平面移动冰块时，冰块先在工作人员斜向上的拉力作用下运动一段距离，然后放手让冰块向前滑动一段距离达到运送冰块的目的。其工作原理可简化为如图所示，设冰块质量为M＝60 kg，冰块与滑道间的动摩擦因数μ＝0.3。某次拉冰块时，工人从滑道前端用与水平方向成53°角斜向上、大小F＝500 N的力拉冰块(初速度可视为零)向前匀加速前进4.5 m后放手，冰块到达滑道末端时速度恰好为零，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2，求： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 工人拉冰块过程对冰块进行受力分析如图所示 竖直方向，由受力平衡有Mg＝Fsin 53°＋FN 水平方向，由牛顿第二定律有Fcos 53°－Ff＝Ma1 又Ff＝μFN 解得a1＝4 m/s2 由匀变速直线运动规律可得v＝ ＝6 m/s。 (1)工人放手时冰块的速度大小； 答案：6 m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)滑道的长度； 答案：10.5 m 减速阶段冰块只受滑动摩擦力，则μMg＝Ma2 解得a2＝3 m/s2 减速阶段的位移为x2＝ ＝6 m 滑道的长度L＝x1＋x2＝4.5 m＋6 m＝10.5 m。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)冰块在滑道上运动的总时间。 答案：3.5 s 加速阶段t1＝ ＝1.5 s 减速阶段t2＝ ＝2 s 冰块在滑道上运动的总时间t＝t1＋t2＝3.5 s。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 ！ 第四章 运动和力的关系 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 提示：F1赛车加速时的加速度a＝≈11.1 m/s2。 答案： 答案： N或 N 汽车刹车后加速度的大小为a＝＝μg＝5 m/s2，选项A错误；汽车停下时滑行的距离x＝＝ m＝10 m，选项B正确；汽车从刹车到停止的时间为t0＝＝2 s，则3 s内的位移大小等于2 s内的位移大小，为x3＝t0＝10 m，选项C错误；汽车刹车后1 s时的速度大小为v1＝v－at1＝5 m/s，选项D正确。 物体向左运动时受到向右的滑动摩擦力，Ff＝μFN＝μmg＝3 N，根据牛顿第二定律得a＝＝ m/s2＝5 m/s2，方向向右，物体的速度减为零所需的时间t＝＝ s＝2 s，B正确，A错误；物体的速度减为零后，由于F小于最大静摩擦力，物体将保持静止，C正确，D错误。 牵引力减小2 000 N后，汽车所受合力为2 000 N，方向与运动方向相反，由F＝ma可得，a＝＝ m/s2＝2 m/s2，汽车需t＝＝ s＝5 s停下来，故6 s内汽车前进的路程x＝＝ m＝25 m，C正确。 物体做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移－时间公式可知，加速度分别为a1＝＝ m/s2＝3 m/s2，a2＝＝ m/s2＝2 m/s2，由牛顿第二定律得F1＝m1a1＝4×3 N＝12 N，F2＝m2a2＝2.5×2 N＝5 N，两力之比F1∶F2＝12∶5，C正确。 演员匀加速下滑过程，根据x1＝a1t可得，a1＝＝ m/s2＝ m/s2，演员下滑的最大速度vm＝a1t1＝×1.5 m/s＝4 m/s，对匀加速下滑的演员受力分析，由牛顿第二定律可得mg－Ff＝ma1，解得Ff＝m(g－a1)＝60× N＝440 N，A错误，B正确； 演员匀减速下滑的位移x2＝x－x1＝(7－3) m＝4 m，则演员减速过程有v＝2a2x2，解得a2＝＝2 m/s2，方向竖直向上，C错误；减速过程的时间t2＝＝2 s，演员完成全程所需的总时间t＝t1＋t2＝3.5 s，故D项错误。 $$