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文件名称:第14讲 牛顿定律综合运用-2020-2021学年高一物理同步课程讲义15讲(人教版必修第一册).docx
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更新时间:2025-08-08
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文档摘要

第14讲

知识点1

1.基本问题:(1)由受力情况确定运动情况(2)由运动情况确定受力情况

2.解题依据:(1)运动学规律

知识点2

1.共点力:

2.平衡状态:

3.平衡条件:

知识点3

视重:当物体置于弹簧测力计或水平台秤上时,所显示的读数即为“视重”,其数值等同于弹簧测力计受到的拉力或台秤承受的压力。

特征

加速度

视重(F)与重力的关系

运动情况

平衡

a=0

F=mg

静止或匀速直线运动

超重

向上

F=m(g+a)mg

向上加速或向下减速

失重

向下

F=m(g-a)mg

向下加速或向上减速

完全失重

a=g

F=0

抛体运动/正常运行的卫星

【解答】解:A、

B、物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重,但重力并不减少。

C、当物体只受重力,物体处于完全失重状态,重力并不改变。

D、

故选:D。

A.F>GB.F=GC.F<G

【解答】解:

根据牛顿第二定律得:

故选:A。

【解答】解:

A与小球具有相同的加速度,则A所受的压力N=ma=mgtanθ,方向向右。

联立解得:

故选:B。

2.如图所示,A、B两物体质量分别为m和2m,通过轻弹簧连接,置于光滑水平面上。在水平推力F作用下,A、B两物体共同以加速度a向右进行匀加速直线运动。当推力F突然撤除时,A、

【解答】解:撤去推力F前,根据牛顿第二定律得:

对整体:

对B:

撤去推力F的瞬间,弹簧弹力保持不变,仍为F弹。根据牛顿第二定律,此情况可得A。B两物体的加速度大小分别为:

aA===2a,=a。

故选:C。

A.N=FB.N=FC.N=F

【解答】解:当用F向右推时,由牛顿第二定律可知:

对m2则有:

因m1=2m2,得:

故选:C。

2.如图所示,水平地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动,用FAB代表A、

3.如图所示,水平传送带A、

4.质量分别为M和m的物块形状大小相同,通过轻绳和光滑定滑轮连接,如图甲所示。绳子在各处平行于倾角为α的斜面。M恰好静止在斜面上,不考虑M、

A.轻绳的拉力等于Mg

C.轻绳的拉力等于mg

A.3gB.gC.

A.fmB.fmC.fm

【解答】解:设物体刚好不下滑时F=F1,作出力图如图.则由平衡条件得:

得:

设物体刚好不上滑时F=F2,则:

得:

2.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120m,重力速度g=10m/s2,求:

【解答】解:(1)当路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,其中m和v0分别代表汽车的质量和刹车前的速度。

由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg=ma0…

s=v0t0+…

联立代入数据解得:μ0=0.5

(2)设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为μ,依题意有:μ=μ0=0.2…

μmg=ma…

s=vt0+…

解得:v=20m/s=72km/h…

1.如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压短10cm,两条线的夹角为60°,求:

2.如图所示,一质量为1kg的重物通过30cm长的细绳与套在水平棒上的圆环相连,圆环与棒间的动摩擦因数为0.75。另有一条细绳跨过固定于距离圆环0.5m处的定滑轮。当细绳端挂上重物G时,若圆环即将滑动,请问:

(1)长为30cm的细绳的张力是多少?

(2)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?

(3)角φ多大?

3.一位同学住在25层高楼内,每天乘电梯上楼。通过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度遵循特定规律。为此,他在电梯内使用台秤进行相关实验。

时间/s

电梯启动前

0~3.0

3.0~13.0

13.0~19.0

19.0以后

台秤示数/kg

5.0

5.0

4.6

5.0

(1)电梯在0~3.0s时间段内台秤的示数应该是多少?

(3)来电后,还需要多长时间货物能到达B处?

【解答】解:设最大拉力为F_m,货物与木板间的静摩擦力达到最大值,此时的加速度为a_1。根据牛顿第二定律对货物进行分析得:

μMgcosθ﹣Mgsinθ=Ma1

代入数据得:

对货物与木板整体分析根据牛顿第二定律得:

代入数据得:Fm=192N

(2)设工人拉木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律得:

代入数据解得:

设来电时木板的速度为v1,根据运动学公式得:

代入数据得