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第6节 用牛顿运动定律解决问题(一)学习目标核心提炼1.掌握学习分析物体的受力情况，能结合物体的运动情况进行受力分析。
2类问题——由受力求运动、由运动求受力1个桥梁——加速度2.运用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题。
3.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
阅读教材第85页第1段，知道牛顿第二定律联系着受力与运动这两种情况。
确定了运动和力的关系，把物体的运动情况与受力的情况联系起来。
二、两类基本问题阅读教材第85～87页“从受力确定运动情况”及“从运动情况确定受力”部分，初步了解这两类基本问题的解答思路。
1．从受力确定运动情况：如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律确定物体的运动情况。
2．从运动情况确定受力：如果已知物体的运动情况，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。
思维判断(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向。
(√) (2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向。
(×) (3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的。
(√)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的。
(×) 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1 问题2 问题3根据受力情况确定运动情况[要点归纳]1．问题界定：已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，判断出物体的运动状态或求出物体的速度和位移。
2．解题思路 3．解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图。
(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。
(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度以及运动轨迹等。
[精典示例][例1] 在海滨乐场里有一种滑沙的游乐活动。
人教版物理必修1第四章6：用牛顿运动定律解决问题（一）一、多选题。
1. 在水平地面上，A、B两物体叠放如图所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（）A.A、B一起匀速运动B.A加速运动，B匀速运动C.A加速运动，B静止D.A与B一起加速运动2. 如图所示，表示某小球所受的合力与时间关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可以判定（）A.小球向前运动，再返回停止B.小球向前运动，再返回不会停止C.小球始终向前运动D.小球在4秒末速度为0二、选择题。
如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图像作出如下判断，不正确的是（）A.滑块始终与木板存在相对运动B.滑块未能滑出木板C.滑块的质量m大于木板的质量MD.在t1时刻滑块从木板上滑出一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则（）A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球在做减速运动D.小球先加速后减速在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，不计空气阻力．则汽车刹车前的速度为（）A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/ℎ，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦）（）A.450NB.400NC.350ND.300N三、解答题。
2020-2021学年度人教版必修1第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决
问题（一）同步训练
第I 卷（选择题）
一、单选题
1．在粗糙的水平面上，一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，经过时间t 后，速度为v ，如果要使物体的速度增加到2v ，可采用的方法是（ ）
A ．将物体的质量减为原来的一半，其它条件不变
B ．将水平拉力增为2F ，其它条件不变
C ．将动摩擦因数减为原来的一半，其它条件不变
D ．将物体质量、水平恒力和作用时间都同时增加到原来的两倍
2．如图所示，在光滑的斜面上放一个质量为m 的盒子A ，A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连，B 盒内放着一个质量也为m 的物体．如果把这个物体改放在A 盒内，则系统的加速度恰好等值反向，则B 盒的质量为(不计一切摩擦)( )
A ．2m
B ．4m
C ．23m
D ．3
m 3．有一物体以初速度v 0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑，如果物体与斜面间的动摩擦因μ<tan θ，那么能正确表示物体速度v 随时间t 的变化关系的图线是下图中的 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ． 4．交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑
动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g =10m/s 2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )
A ．速度为7.5m/s,超速
B ．速度为15m/s,不超速
C ．速度为15m/s,超速
D ．速度为7.5m/s,不超速
5．冬季已经来临，某同学想起了去年冬天在冰面上推石子的游戏，他在冰面旁边很安全的A 点，想将石块沿AB 直线推至水平冰面上的B 点，第一次以某一速度推出后，石块只向前运动了AB 距离的四分之一。
取回石块，该同学再次沿同一方向推石块，石块恰好停在B 点，则石块第二次被推出时的速度大小应为第一次的（ ）
A ．12
B ．1.5倍
C ．2倍
D ．4倍
6．如图所示，将一个小球以初速度1v 从地面竖直上抛，上升到最高点后又落回，落回抛出点时的速度大小为2v 。
规定竖直向上为正方向，由于空气阻力的影响，小球全过程的v －t 图象如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A ．上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动
B ．下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动
C ．1t 时刻加速度等于重力加速度g
D ．时刻1t 和2t 的大小关系为21<2t t
7．质量为1 kg 的物体只在力F 的作用下运动，力F 随时间变化的图像如图所示，在t ＝1 s 时，物体的速度为零，则物体运动的v－t 图像、a － t 图像正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在桌面上一起以一定的初速度滑行一段距离L1后停止。
今拿走砝码，而持续加一个竖直向下的恒力F（F=mg），其他条件不变，木盒滑行一段距离L2后停止。
则（）
A．L1=L2 B．L1<L2 C．L1>L2D．L1<L2和L1>L2均有可能
9．在建筑工地上需要将一些材料由高处送到低处，为此工人设计了下图的简易滑轨：两根圆柱体木杆AB 和CD相互平行，斜靠在竖直墙上，把一摞瓦放在两杆正中间，瓦将沿滑轨滑到低处。
在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能会摔碎。
为了减小到底端时的速度，下列措施可行的是（）
A．增加每次运瓦的数量B．减少轨道与水平面的夹角
C．增大两杆之间的距离D．减小两杆之间的距离
10．某物体质量为1kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度—时间图象如图所示，根据图象可知（）
A ．物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B ．物体在第3s 内所受的拉力大于1N
C ．在0~3s 内，物体所受的拉力方向可能与摩擦力方向相同
D ．物体在第2s 内所受的拉力为零 11．物体A 、B 分别静止在倾角为θ1、θ2的光滑斜面上，它们的质量分别为m A 、m B ，用沿斜面方向向上的拉力F 拉物体A 、B ，所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图中A 、B 所示，则（ ）
A ．θ1>θ2 m A >m
B B ．θ1>θ2 m A <m B
C ．θ1<θ2 m A >m B
D ．θ1<θ2 m A <m B
12．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，如图所示的四种情况中最符合要求的是（sin 22sin cos θθθ= ）( )
A ．
B ．
C ．
D ．
第II 卷（非选择题）
二、填空题
13．用2N 的水平力拉一个静止在水平面上的物体，可使它获得1m/s 2的加速度；若用3N 的水平力拉这个静止物体，可使它获得2m/s 2的加速度。
则物体受到的滑动摩擦力的大小是________N 。
14．一个质量为m 的人，站在电梯内随电梯在竖直方向上运动，重力加速度为g 。
当电梯匀速上升时，人
对电梯底板的压力F_______（填“大于”“小于”或“等于”）mg ；当电梯减速下降时，人处于__________状态，
当电梯减速上升时，人又处于__________（填“超重”或“失重”）状态。
完全失重产生条件：
_____________________。
15．游乐场上的升降机可在竖直方向做变速运动让人体验超失重的感觉，某同学在升降机中把一物体挂在力传感器上，通过传感器显示上升过程拉力随时间的变化情况。
升降机从静止加速上升，再匀速运动一段时间，最后减速到停止运动，如图所示为传感器在屏幕上显示的拉力F随时间t的变化图线，则该升降机向上加速过程经历了______s,升降机的最大加速度是______2
m s）。
/
/
m s（g取102
16．如图所示，固定在电梯顶部的弹簧测力计下端挂着G=1N的钩码(g=10m/s2)，电梯运行时人观察到测力计的示数F=1.5N，这种对悬挂物的拉力大于重力的现象是______ (填“超重”或“失重)现象；此时钩码⁄，加速度方向向______ (填“上”或“下”)
的加速度大小为______ m s2
三、解答题
17．如图所示，质量为2kg的物体放置在水平地面上，在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，4s内物体的位移为9.6m。
试求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数；
(2)若4s末撤去拉力，则物体继续前进的最大位移。
18．如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止（人与雪橇在B点无能量损失）。
人与雪橇的总质量为70kg。
设雪橇与AB、BC接触面间的动摩擦因数处处相同，忽略空气阻力，表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：
(1)求动摩擦因数μ；
(2)求斜面的倾角θ。
19．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当速度达到50m/s,开降落伞，伞张开
g=求：
后运动员就以5m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s ，()2m10s
(1)运动员做自由落体运动的时间；
(2)运动员自由下落的高度；
(3)运动员做匀减速运动的时间．
参考答案
1．D2．B3．A4．B5．C6．D7．B8．C9．C10．B11．B12．C
13．1N 14．等于超重失重a=g15．6s8m/s216．超重；5－ 上17．(1)0.4；(2)2.88m 18．(1)0.2；(2)37° 19．(1)5s(2)125m(3)9s。
