《高一物理一体化导学案（人教版2019必修第一册）》4.5 牛顿运动定律的应用（原卷版）

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第 5 节　牛顿运动定律的应用
【知识梳理】
两类基本问题
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，根据运动学规律求出物体的加速度，结合受力分析，
再根据牛顿第二定律求出力。
3.两类基本问题的解题思路
【方法突破】
一、根据受力情况确定运动情况
■方法归纳
一般解题步骤及注意事项
(1)确定研究对象
(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据合成法或正交分解法求物体所受到的合力。
一般沿
a
方向建立
x
轴，垂直
a
方向建立
y
轴。对研究对象进行运动过程分析，画出运动过程图。
(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，求出运动学时间、位移和速度等。
【例 1】一个静止在水平地面上的物体，质量是 2kg，在 10N 的拉力 F作用下沿水平地面向右运动。已知 F
与水平地面的夹角为 30°，物体与地面的动摩擦因数为 0.2，求物体在 4s 末的速度和 4s 内发生的位移。（g
取10 m/s2）
【针对训练 1】在珠海航展中，歼－20 的精彩表演再次为观众献上了视觉盛宴。经查阅资料知，歼－20 的
质量为 m＝3×104 kg，在跑道上滑行时发动机的推力为 F＝3×105 N，歼－20 受到的阻力为重力的 0．1倍，
（g取10 m/s2）求：
（1）歼－20 在跑道上滑行时的加速度 a的大小；
（2）由静止开始加速滑行 5 s 时的速度大小。
二、根据运动情况确定受力情况
■方法归纳
1.基本思路
→→→→
2.求解加速度的常用运动学公式
v
＝
v0
＋
at a⇒
＝
v2
－
v
＝
2ax a⇒
＝
Δx
＝
aT2a⇒
＝
x
＝
v0t
＋
at2a⇒
＝
【例 2】高速铁路网给人们的出行带来极大便利。一质量 m=4.0×105kg 的高速列车从玉溪高铁站出发，经过
t=300s 达到最高速度 v=54m/s。设此加速过程为匀加速直线运动，运行过程中所受阻力为车重的 0.1 倍。求
此过程中：
（1）列车的加速度大小；
（2）列车发生的位移大小；
（3）列车受到的牵引力大小。
【针对训练 2】高空坠物极可能造成人身伤害，我国的《民法典》和《刑法》中都有相关的条款，所以高
空抛物不仅是违反道德的行为，更是违法行为。为了研究高空坠物的危险性，假设将质量为 的物体
无初速释放，下落20m 的高度后砸在人体上，物体与人体的接触时间为 0.02s。不计空气阻力，
。求物体对人体的平均冲击力大小。
【对点检测】
一、随堂检测
1．如图，质量为 4kg 的物体在水平恒力F的作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动，位移随时间的变化关
系为x=2t2+2t，式中各物理量的单位均为国际单位的主单位，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．物体的初速度为 2m/s
B．物体的加速度为 2m/s2
C．水平恒力F的大小为 16N
D．t=2s 时物体的速度为 12m/s
2．消防员进行滑竿下楼训练，已知消防员从竖直竿上端由静止开始先匀加速下滑，然后再匀减速下滑到
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