高中物理第四章第五节牛顿第二定律的应用课件粤教版必修1

高中物理第四章第五节牛顿第二定律的应用课件粤教版必修1内容摘要：

、 2 0 0 8 等中英文字样 ， 这其中的关键技术就是焰火的空间定向、定位与艺术造型技术 . 假设有一质量 5 kg 的焰火弹 ，要竖直发射到距炮筒出口 150 m 的最高点时恰好点火 ， 焰火弹在上升过程中受到的空气阻力恒为自身重力的 0 .2 0 倍 .（ g 取 10 m / s2）请问： （ 1 ）设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为多大。 （ 2 ）从离开炮筒口到最高点点火 ， 其控制时间应设定为多长。 解析： （ 1 ）焰火弹上升过程的受力如图 ， 据牛顿第二定律有 mg＋ km g ＝ ma ， 解得 a ＝ 1 2 m / s2. 由 v20＝ 2 as ， 解得设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为 v0＝60 m / s . （ 2 ）点火控制时间应设定为 t＝v0a＝ 5 s. 答案： （ 1 ） 60 m / s （ 2 ） 5 s 名师点睛： （ 1 ）应用牛顿第二定律解决第一类问题的基本步骤是：① 明确研究对象； ② 对物体作出正确的受力分析和运动过程分析； ③根据牛顿第二定律列方程并求出加速度； ④ 根据运动学知识求解运动的量 . （ 2 ）解决力与运动的两类问题的关键是对物体作出正确的受力分析和运动过程分析 ， 并画出受力图及运动草图；而加速度则是联系力与运动的桥梁 . ► 变式训练 1. （ 2 0 1 4 陕西高一） 如图所示 ， 质量为 2 kg 的物体放在水平地板上 ， 在 F1＝ 4 N 的水平拉力作用下 ， 沿地板恰好能匀速运动 .若改用F2＝ 10 N 的力沿水平方向拉此物体使它由静止开始运动 ， 求： （ 1 ）此物体的加速度； （ 2 ） F2作用 4 s 时物体运动的速度大小 . 解析： （ 1 ）用 F 1 作用时 ， F 1 ＝ f＝ 4 N ， 当用 F 2 作用时 ， F 2 － f＝ma ， 所以 a ＝F 2 － fm＝ 3 m / s2. （ 2 ） F 2 作用 4 s 时 v ＝ at ＝ 1 2 m / s . 答案： （ 1 ） 3 m / s2 （ 2 ） 12 m / s 2. 已知物体的运动情况 ， 确定物体的受力情况 . 例 2 如图所示 ， 质量 m ＝ 2 kg 的物体静止于水平地面的 A 处 ，A 、 B 间距 L ＝ 20 m ， 用大小为 30 N ， 沿水平方向的外力 F 拉此物体 ，经 t0＝ 2 s 拉至 B 处 .（取 g ＝ 10 m / s2）求： （ 1 ）物体与地面间的动摩擦因数 . （ 2 ）若物体到达 B 点时撤去 F ， 则物体还能滑行多远。 解析： （ 1 ）沿水平方 向施加外力后 ，物体做匀加速直线运动 . 根据运动学公式有 L ＝12at20 代入数据解得： a ＝ 10 m / s2， 由牛顿第二定律知： F － f＝ ma ， 解得： f＝ 1 0 N ， 所以 μ ＝fmg＝102 10＝ 0 . 5 . （ 2 ）撤去 F 后 ， 物体水平方向仅受滑动摩擦力 ， a ′ ＝fm＝－ 5 m / s2. 由运动学公式 v2t－ v20＝ 2 as 得 B 处速度 v ＝ at0＝ 10 2 m / s ＝ 2 0 m / s ； s ＝v22 a ′＝2022 5 m ＝ 4 0 m. 答案： （ 1 ） 0 . 5 （ 2 ） 40 m ► 变式训练 2. （ 2 0 1 4 陕西高一） 如图甲所示为一风力实验示意图 .开始时 ， 质量为 m ＝ 1 kg 的小球穿在固定的足够长的水平细杆上 ， 并静止于 O 点 .现用沿杆向右的恒定风力 F 作用于小球上 ， 经时间 t1＝ 0 . 4 s 后 撤去风力 .小球沿细杆运动的 v t 图象如图乙所示（ g 取 1 0 m / s2） .试求： （ 1 ）小球沿细杆滑行的距离； （ 2 ）小球与细杆之间的动摩擦因数； （ 3 ）风力 F 的大小 . 解析： （ 1 ）由小球沿杆滑行的 v t 图象可得其滑行的距离 s ＝121 .2 2 m ＝ 1 . 2 m . （ 2 ）小球在 0 .4 s 至 1。