1、牛顿第二定律应用（一）牛顿第二定律应用（一）高三第一轮复习两类动力学基本问题 1.1.基本题型可分两类：基本题型可分两类：（1）已知受力情况求解运动情况；（2）已知运动情况求解受力情况.2.2.解题思路：解题思路：一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律 的应用的应用【例【例1】如图，用恒定的水平拉力如图，用恒定的水平拉力F1=14N使一个质量为使一个质量为m=2kg的木箱由静止开始在粗糙的水平面上经过的木箱由静止开始在粗糙的水平面上经过t=2s，从从A位置运动到位置运动到B位置。然后撤掉位置。然后撤掉F1,已知已知AB间的距离为间的距离为x=16m。求。求:（1）木箱与水平面间的动摩擦因数）木箱与水
2、平面间的动摩擦因数；（2）撤掉）撤掉F后木箱能滑行多少时间。后木箱能滑行多少时间。二、题型分析二、题型分析二、题型分析二、题型分析【例【例1】如图，用恒定的水平拉力】如图，用恒定的水平拉力F1=14N使一个质量使一个质量为为m=2kg的木箱由静止开始在粗糙的水平面上经过的木箱由静止开始在粗糙的水平面上经过t=2s，从，从A位置运动到位置运动到B位置。然后撤掉位置。然后撤掉F1,已知已知AB间间的距离为的距离为x=16m。求：。求：（3）若撤掉）若撤掉F1后，冲上斜面后，冲上斜面BC。则木箱在斜面上滑。则木箱在斜面上滑行的最高点到行的最高点到B点的距离点的距离?（已知在（已知在B点无能量损失，点
3、无能量损失，木箱与斜面间的动摩擦因数为木箱与斜面间的动摩擦因数为=0.5，倾角为，倾角为=37。sin37=0.6，cos37=0.8，g=10 m/s2）二、题型分析二、题型分析【例【例1】用恒定的水平拉力】用恒定的水平拉力F1=12N使一个质量为使一个质量为m=2kg的木箱由静止开始在粗糙的水平面上从的木箱由静止开始在粗糙的水平面上从A位置运动到位置运动到B位置时，速度达到位置时，速度达到v=8m/s。然后撤掉。然后撤掉F1，已知，已知AB间的间的距离为距离为x=16m。求：。求：（4）如图，为使木箱在斜面上滑行的最高点到）如图，为使木箱在斜面上滑行的最高点到B点的点的距离距离L=8m，从
4、，从B点开始施加水平推力点开始施加水平推力F2，则，则F2=?（已（已知在知在B点无能量损失，木箱与斜面间的动摩擦因数为点无能量损失，木箱与斜面间的动摩擦因数为=0.5，倾角为，倾角为=37。sin37=0.6，cos37=0.8，g=10 m/s2）二、题型分析二、题型分析【例【例1】（5）如图所示，给木箱（）如图所示，给木箱（m=2kg)施加一个沿斜面向施加一个沿斜面向上的拉力上的拉力F3，使木箱从斜面底端，使木箱从斜面底端B点点v=8m/s开始上滑，开始上滑，当上滑到当上滑到D点时将点时将F3撤去，已知撤去，已知BD间的距离为间的距离为3m，若，若木箱上滑的最高点为木箱上滑的最高点为C点
5、，点，LBC=8m，则，则F3为多大？为多大？（已知在（已知在B点无能量损失，木箱与斜面间的动摩擦因点无能量损失，木箱与斜面间的动摩擦因数为数为=0.5，倾角为，倾角为=37。sin37=0.6，cos37=0.8，g=10 m/s2）试求撤去试求撤去F3后木箱在斜面上后木箱在斜面上运动的时间。运动的时间。小 结应用牛顿第二定律解题应用牛顿第二定律解题 1 1、关键：关键：（1 1）正确分析正确分析受力情况受力情况和和运动情况运动情况.（2 2）求出求出a a .2 2、解题的步骤、解题的步骤 (1)(1)明确研究对象明确研究对象 (2)(2)分析物体的受力情况和运动情况，分析物体的受力情况和
6、运动情况，画出受力分析图画出受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程明确物体的运动性质和运动过程 (3)(3)建立坐标系，选取正方向。建立坐标系，选取正方向。(4)(4)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程根据牛顿第二定律和运动学公式列方程 (5)(5)求解方程。求解方程。1航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度H64 m求飞行器所受阻力Ff的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立
7、即失去升力求飞行器能达到的最大高度h；(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.实战演练实战演练【解析【解析】(1)第一次试飞中，设加速度为a1，匀加速运动的高度 ，由牛顿第二定律有FmgFfma1，解得Ff4 N.(2)第二次试飞中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为x1.匀加速运动的高度 .设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2.由牛顿第二定律有mgFfma2，v1a1t2，解得hs1s242 m.21121taH 221121tax 22122avx(3)设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3.由牛顿第二
8、定律mgFfma3，FFfmgma4，且 ，v3a3t3，解得t3 s(或2.1 s)42332322avavh2.2.跳起摸高是现今学生常进行的一项活动，小明同学跳起摸高是现今学生常进行的一项活动，小明同学身高身高1.8m1.8m，质量，质量65kg65kg，站立举手达到，站立举手达到2.2m2.2m高，他用力高，他用力蹬地，经蹬地，经0.45s0.45s竖直离地跳起，设他蹬地的力大小恒为竖直离地跳起，设他蹬地的力大小恒为1060N1060N，则他跳起可摸到的高度为多少，则他跳起可摸到的高度为多少?(g=10m/s?(g=10m/s2 2)实战演练实战演练【解析】人要起跳，先是重心下降，用脚
9、蹬地后重心【解析】人要起跳，先是重心下降，用脚蹬地后重心上升，在蹬地过程中人的受力为重力和地面给人的支上升，在蹬地过程中人的受力为重力和地面给人的支持力持力(大小等于人蹬地的力大小等于人蹬地的力).).由牛顿定律得：由牛顿定律得：F-mg=maF-mg=ma，a=(F-mg)/m=(1060-65a=(F-mg)/m=(1060-6510)/656.3m/s10)/656.3m/s2 2.由由v=at=6.3v=at=6.30.45=2.8m/s.0.45=2.8m/s.即为人离开地时的初速度即为人离开地时的初速度.离地后人做竖直上抛运动，其重心上升高度离地后人做竖直上抛运动，其重心上升高度h
10、=vh=v2 2/(2g)=2.8/(2g)=2.82 2/(2/(210)=0.4m.10)=0.4m.故其跳起可摸到的高度故其跳起可摸到的高度H=2.2+0.4=2.6m.H=2.2+0.4=2.6m.3 3、科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱、科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为物和科研人员的总质量为990 kg990 kg气球在空中停留一段气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住.堵住时气球堵住时气球下降速度为下降速度为1 m/s1 m/s，且做匀加速运动，且做匀加速运动,4 s,4 s内下降了内下降
11、了12 12 m m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5 5分钟内分钟内减少减少3 m/s3 m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重重力加速度力加速度g g9.8 m/s9.8 m/s2 2,求抛掉的压舱物的质量求抛掉的压舱物的质量实战演练实战演练解：解：由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：mafmg 2021attvh 抛掉质量为抛掉质量为m的压舱物后减速下降，有：的压舱物后减速下降，有：a)mm(g)mm(f tav 解得：解得：kg101 t/vgt/vamagaamm
