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高中物理:4.7《用牛顿运动定律解决问题(二)》学案(新人教版必修1)

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4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) 学案 用心 爱心 专心【例 1】一物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力 F,历时 1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时 1s;接着又把此力改为向东,大小不变.历时 1s;如此反复,只改变力的方向,共历时 1min,在此 1min 内 [ ]A.物体时而向东运动,时而向西运动,在 1min 末静止于初始位置之东B.物体时而向东运动,时而向西运动,在 1min 末静止于初始位置C.物体时而向东运动,时而向西运动,在 1min 末继续向东运动D.物体一直向东运动,从不向西运动,在 1min 末静止于初始位置之东【分析】物体在第 1s 内受恒力作用向东作匀加速运动.在第 2s 内,受力向西,加速度方向向西,但速度方向仍向东,物体作向东的匀减速运动.由于力的大小不变,前、后两秒内物体的加速度大小不变,仅方向相反,所以至第 2s 末,物体向东运动的速度恰减为零,且第 2s 内的位移与第1s 内的位移相同.以后,力的方向又改为向东、继而向西……如此往复,物体则相应地向东作匀加速运动、继而向东作匀减速运动,……在 1min 内物体一直向东运动,至 1min 末恰静止.【答】 D.【说明】 物体运动的加速度方向必与受力方向相同,但不一定与速度方向相同.若以向东方向为速度的正方向,物体运动的 v-t 图如图所示,物体依次作着加速度大小相等、加速度方向相反的匀加速运动、匀减速运动,……直到停止.整个 1min 内 v>0,表示物体一直向东运动. 【例 2】汽车空载时的质量是 4×103kg,它能运载的最大质量是 3×103kg.要使汽车在空载时加速前进需要牵引力是 2.5×104N,那么满载时以同样加速度前进,需要的牵引力是多少?【分析】由空载时车的质量和牵引力算出加速度,然后根据加速度和满载时的总质量,再由牛顿第二定律算出牵引力.空载时,m1=4×103kg,F1=2.5×104N,由牛顿第二定律得加速度:满载时,总质量为 m1+m2=7×103kg,同理由牛顿第二定律得牵引力:F2=(m1+m2)a=7×103×6.25N=4.375×104N用心 爱心 专心【说明】根据牛顿第二定律 F = ma 可知,当加速度 a 相同时,物体所受的合外力与其质量成正比.因此可以不必先算出加速度的大小,直接由比例关系求解.即由直接得 【例 3】如图 1 所示,一根质量为 m,长为 L 的均匀长木料受水平拉力 F 作用后在粗糙水平面上加速向右运动.在离拉力作用点 x 处作一断面,在这一断面处...

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