高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用学案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用学案，共5页。

学校：
年级： 高一
科目： 物理
授课日期： 年 月 日
上课时间： 时 分 ～ 时 分
合计： 小时
教学课题
牛二运动定律经典应用
教学简案
一、通过接触面发生连接的连接体问题
二、通过绳子发生连接的连接体问题
三、滑块与木板连接体问题
四、传送带上的物体运动分析
【知识梳理】+【精例讲解】
一、通过接触面发生连接的连接体问题
例1：如图所示，质量为m1，m2的物体叠放在倾角为θ的固定斜面上，一起沿斜面加速下滑，下滑时两物体保持相对静止，已知m1和m2之间的动摩擦因数为μ1，m2与斜面间的动摩擦因数为μ2，运动过程中m1所受的摩擦力大小为（ ）
A. μ1m1gsinθ B. μ1m1gcsθ
C. μ2m1gsinθ D. μ2m1gcsθ
例2：质量分别为m1、m2、m3的A、B、C三个物体堆叠在光滑的水平面上，已知AB间动摩擦因数为μ1，BC间动摩擦因数为μ2，现对C施加一水平向右的力F，求：
（1）若物体间无相对滑动，AB间和AC间的摩擦力各是多少？
（2）若F从零逐渐增大，致使AB、BC两接触面中有一个发生相对滑动，试问哪一个接触面先发生滑动？
A
B
C
F
例1：某地有一倾角为θ＝37°(sin 37°＝eq \f(3,5))的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为eq \f(3,8)，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，计算：开始运动时，A和B加速度的大小。
二、通过绳子发生连接的连接体问题
例1：如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A的质量为M，水平面光滑．当在绳的B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当在绳的B端施以F＝mg的竖直向下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2的大小关系是（ ）
A．a1＝a2 B．a1>a2
C．a1 < a2 D．无法确定
例2：如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ）
A．eq \f(3μmg,5) B．eq \f(3μmg,4)
C．eq \f(3μmg,2) D．3μmg
例3：如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住．已知人的质量为60 kg，小车的质量为10 kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10 m/s2，当人以280 N的力拉绳时，试求(斜面足够长)：
（1）人与车一起运动的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？
三、滑块与木板连接体问题
例1：如图，有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，同时B以v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车，两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2，求：
（1）开始时B离小车右端的距离；
（2）从A、B开始运动计时，经t=6s小车离原位置的距离。
例2：如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：
（1）物块与小车共同速度；
（2）物块在车面上滑行的时间t；
（3）小车运动的位移x；
（4）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？
四、传送带上的物体运动分析
例1：如图所示，绷紧的传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平匀速运动一质量m=1kg的小物块无初速地放到皮带A处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数μ=0.2，A、B之间距离s=6m，求物块：
（1）从A运动到B的过程中摩擦力对物块做多少功？（g=10m/s2）
（2）A到B的过程中摩擦力的功率是多少？
例2：如图所示，水平传送带长为L=11.5m，以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动．在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块（可视为质点），在将滑块放到传送带的同时，对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=370的拉力，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8．求滑块从A端运动到B端的过程中：
（1）滑块运动的时间；
（2）滑块相对传送带滑过的路程．
例3：如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ=37°，传送带AB足够长，传送皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动，一包货物以v0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将货物视为质点．（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）货物刚滑上传送带时加速度的大小和方向；
（2）经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？
（3）从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？