1、5.4 牛顿运动定律的案例分析(一) 每课一练(沪科版必修 1)题组一 从受力确定运动情况1粗糙水平面上的物体在水平拉力 F 作用下做匀加速直线运动,现使 F 不断减小,则在滑动过程中( )A物体的加速度不断减小,速度不断增大B物体的加速度不断增大,速度不断减小C物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大D物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小答案 D解析 合力决定加速度的大小,滑动过程中物体所受合力是拉力和地面摩擦力的合力因为 F 逐渐减小,所以合力先减小后反向增大,而速度是增大还是减小与加速度的大小无关,而是要看加速度与速度的方向是否相同前一阶段加速度与速度方向同向,所以速度增大,后一
2、阶段加速度与速度方向相反,所以速度减小,因此 D 正确2 A、 B 两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面,若两物体的质量为 mAmB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离 sA与 sB相比为( )A sA sB B sAsBC sAa2 B a1 a2C a1a2 D无法确定答案 C解析 对 M 和 m 组成的整体,由牛顿第二定律有 mg( M m)a1, a1 ,另一端改为施mgM m加一竖直向下的恒力时, F mg Ma2, a2 ,所以 a1a2,C 正确mgM题组四 综合应用12.大家知道质量可以用天平测量,可是在宇宙空间怎样测量物体的质量呢?如图 3 所示
3、是采用动力学方法测量空间站质量的原理图若已知“双子星号”宇宙飞船的质量为 3 200 kg,其尾部推进器提供的平均推力为 900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作 8 s 测出飞船和空间站速度变化是 1.0 m/s.则:图 3(1)空间站的质量为多大?(2)在 8 s 内飞船对空间站的作用力为多大?答案 (1)4 000 kg (2)500 N解析 (1)飞船和空间站的加速度 a 0.125 m/s 2,以空间站和飞船整体为研究对象, v t根据牛顿第二定律有 F Ma,得 M 7 200 kg.Fa故空间站的质量 m7 200 kg3 200 kg4 000 kg.(2)以空间站为研究对
4、象,由牛顿第二定律得F ma500 N13ABS 系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置,全称防抱死刹车系统它既能保持足够的制动力,又能维持车轮缓慢转动,已经广泛应用于各类汽车上有一汽车没有安装 ABS 系统,急刹车后,车轮抱死,在路面上滑动(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是 0.7,汽车以 14 m/s 的速度行驶,急刹车后,滑行多远才停下?(2)若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为 0.1,汽车急刹车后的滑行距离不超过 18 m,刹车前的最大速度是多少?(取 g10 m/s 2)答案 (1)14 m (2)6 m/s解析 (1)汽车加速度 a1 1g7 m/s 2 1mgm由 0 v 2 a1s1得 s1 m14 m2010 v2012a1 1422( 7)(2)汽车加速度 a2 2g1 m/s 2 2mgm根据 0 v 2 a2s2得20v02 m/s6 m/s. 2a2s2 2( 1)18