4.5 牛顿运动定律的应用 同步练习-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.5牛顿运动定律的应用同步练习

重点知识讲解

一、动力学两类基本问题

1、两类问题：

（1）如果已知物体的受力情况，则可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据运动学规律就可以确定物体的运动情况.

（2）如果已知物体的运动情况，则可根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力.

2、解题关键

两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；

两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁.

3、注意问题：

（1）若物体受互成角度的两个力作用，可用平行四边形定则求合力；若物体受三个或三个以上力的作用，常用正交分解法求合力；

（2）用正交分解法求合力时，通常以加速度 a 的方向为x 轴正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各力分解在x 轴和y 轴上，根据力的独立作用原理，两个方向上的合力分别产生各自的加速度，解方程组 Fx＝ma， Fy＝0.

（3）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.

（4）题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力.

二、动力学的临界问题

1、临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态.

2、关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件.

3、临界问题的常见类型及临界条件：

接触与脱离的临界条件：两物体相接触(或脱离)的临界条件是弹力为零. (2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力.

绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是绳上的张力为零.

加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度.当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值.

4、解题关键：正确分析物体运动情况，对临界状态进行判断与分析，其中处于临界状态时存在的独特的物理关系即临界条件.

 

三、多过程问题的分析与求解

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.

1、多过程问题的分析方法

分析每个过程的受力情况和运动情况，根据每个过程的受力特点和运动特点确定解题方法(正交分解法或合成法)及选取合适的运动学公式.

注意前后过程物理量之间的关系：时间关系、位移关系及速度关系.

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.

 

A组基础训练题

一、单选题

1．小车沿斜面匀速向上行驶，则稳定时小车上悬挂小球的绳子的方向应为图中的（　　）

A．方向a B．方向b C．方向c D．方向d

2．如图所示，一个物体由点出发分别沿三条光滑轨道到达、、，则（　　）

  

A．物体到达点时的速度最大

B．物体分别在三条轨道上的运动时间相同

C．在上运动的加速度最小

D．物体到达的时间最短

3．如图所示一个箱子放在斜面上，箱子始终相对于斜面静止，下列几种情况下正确的是（　　）

A．若箱子与斜面均静止，箱子可能不受摩擦力

B．若箱子与斜面水平向右加速运动，箱子可能不受摩擦力

C．若箱子与斜面水平向左加速运动，箱子可能不受摩擦力

D．若箱子与斜面水平向左匀速运动，箱子可能不受摩擦力

4．如图所示，细绳1挂着匣子C，匣内又用绳2挂着A球，在A的下方又用轻弹簧挂着B球。已知A、B、C三个物体的质量均为m，原来都处于静止状态，重力加速度为g。在细绳1被烧断后的瞬间，以下说法正确的是（　　）

A．A、B、C的加速度都为g B．C的加速度为3g

C．A的加速度为2g D．细绳2上的拉力大小为0.5mg

5．如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为 ，其推进器的平均推力为 。在飞船与空间站对接后，推进器工作 内，测出飞船和空间站速度变化是 ，则空间站的质量为（　　）

A．

B．

C．

D．

6．如图甲所示，水平桌面上静置有一算盘，中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现有一颗算珠位于杆的一端处于未归零状态，在t=0时刻对算珠施加沿杆方向的力F=0.12N使其由静止开始运动，经0.15s撤去F，此后再经0.15s恰好能到达另一端处于归零状态。算珠在整个运动过程中的v-t图像如图乙所示，算珠可视为质点，与杆间的动摩擦因数恒定，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）