专题四.动力学的两类基本问题

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1、创新——高中物理必修一第四章专题四．动力学的两类基本问题应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类：一类是已知受力情况求运动情况；另一类是已知运动情况求受力情况.在这两类问题中，加速度是联系力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.例题评析【例11】质量为m=2kg的木块原来静止在粗糙水平地面上，现在第1、3、5……奇数秒内给物体施加方向向右、大小为F1=6N的水平推力，在第2、4、6……偶数秒内给物体施加方向仍向右、大小为F2=2N的水平推力.已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s2，问：（1）木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动?（2）经过多长时间，木块位移的大小等于40

2、.25m?【例12】如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用，从静止开始运动，经2s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s.（sin37°=0.6，g取10m/s2）【例13】如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1.6m、质量为M=3kg的木板.一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m与M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F.（1）施力F后，要想把木板从物体m的下方抽出来，求力F的大小应满足的条件；（2）如果所施力

3、F=10N，为了把木板从m的下方抽出来，此力的作用时间不得少于多少?（g取10m/s2）【例14】如图所示，传输带与水平面间的倾角为θ=37°，皮带以10m/s的速率运行，在传输带上端A处无初速地放上质量为0.5kg的物体，它与传输带间的动摩擦因数为0.5.若传输带A到B的长度为16m，则物体从A运动到B的时间为多少？能力训练1．如图所示，一根轻弹簧的一端系着一个物体，手拉弹簧的另一端，使弹簧和物体一起在光滑水平面上向右做匀加速运动，当手突然停止运动后的短时间内，物体可能（）A.物体继续向右加速运动B.物体开始向右匀速运动C.物体先加速后减速向右运动D.物体先减速后加速向右运动2．放在

4、光滑水平面上的物体受三个平行于水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3.若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5m/s2；若去掉F2，物体产生的加速度为1.5m/s2；若去掉F3，则物体的加速度大小为（）A.1.5m/s2B.2.0m/s2C.2.5m/s2D.4.0m/s23．小磁铁A重10N，吸在一块水平放置的固定铁板B的下面，如图所示.要竖直向下将A拉下来，至少要用15N的力，若A、B创新——高中物理必修一第四章间的动摩擦因数为0.3，现用5N的水平力推A时，A的加速度大小是_______m/s2.（g取10m/s2）4.汽车在平直公路上从静止开始做匀加速直线运动

5、.当汽车的速度达到v1时关闭发动机，汽车维持滑行一段时间后停止，其运动的速度图线如图所示.若汽车加速行驶时牵引力为F1，汽车整个运动过程所受阻力恒为F2（大小不变），则F1∶F2为（）A.4∶1B.3∶1C.1∶1D.1∶45.机车牵引力一定，在平直轨道上以a1=1m/s2的加速度行驶，因若干节车厢脱钩，加速度变为a2=2m/s2，设所受阻力为车重的0.1倍，则脱落车厢的质量与原机车总质量之比等于_______.6.据报道，1989年在美国加利福尼亚州发生的6.9级地震，中断了该地尼米兹高速公路的一段，致使公路上高速行驶的约200辆汽车发生了重大的交通事故，车里的人大部分当即死亡，只有

6、部分系安全带的人幸免.假设汽车高速行驶的速度达到108km/h，乘客的质量为60kg，当汽车遇到紧急情况时，在2s内停下来，试通过计算说明系安全带的必要性.7.静止在水平地面上的物体的质量为2kg，在水平恒力F推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小.参考答案：例题11【分析与解答】：以木块为研究对象，它在竖直方向受力平衡，水平方向仅受推力F1（或F2）和摩擦力Ff的作用.由牛顿第二定律可判断出木块在奇数秒内和偶数秒内的运动，结合运动学公式，即可求出运动时间.（1）木块在奇数秒内的加速度为a1===m/s2

7、=2m/s2木块在偶数秒内的加速度为a2===m/s2=0所以，木块在奇数秒内做a=a1=2m/s2的匀加速直线运动，在偶数秒内做匀速直线运动.（2）在第1s内木块向右的位移为s1=at2=×2×12m=1m至第1s末木块的速度v1=at=2×1m/s=2m/s在第2s内，木块以第1s末的速度向右做匀速运动，在第2s内木块的位移为s2=v1t=2×1m=2m至第2s末木块的速度v2=v1=2m/s在第3s内，木块向右做初速度等于2m/s的匀加速