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2019-2020年高中物理 對點練習 4.6用牛頓運動定律解決問題（一） 新人教版必修1 1．如圖466所示，某高速列車最大運行速度可達270 km/h, 機車持續(xù)牽引力為1.57×105N.設列車總質(zhì)量為100 t，列車所受阻力為所受重力的0.1倍，如果列車在該持續(xù)牽引力牽引下做勻加速直線運動，那么列車從開始啟動到達到最大運行速度共需要多長時間？(g取10 m/s2) 圖466 解析　已知列車總質(zhì)量m＝100 t＝1.0×105 kg，列車最大運行速度v＝270 km/h＝75 m/s，持續(xù)牽引力F＝1.57×105 N，列車所受阻力Ff＝0.1mg＝1.0×105 N. 由牛頓第二定律得F－Ff＝ma， 所以列車的加速度a＝＝ m/s2＝0.57 m/s2. 又由運動學公式v＝v0＋at，可得列車從開始啟動到達到最大運行速度需要的時間為t＝＝ s≈131.58 s. 答案　131.58 s 從運動情況確定受力 2．“殲十”戰(zhàn)機裝備我軍后，在各項軍事演習中表現(xiàn)優(yōu)異，引起了世界的廣泛關(guān)注．如圖467所示，一架質(zhì)量m＝5.0×103 kg的“殲十”戰(zhàn)機，從靜止開始在機場的跑道上滑行，經(jīng)過距離x＝5.0×102 m，達到起飛速度v＝60 m/s.在這個過程中飛機受到的平均阻力是飛機重量的0.02倍．求飛機滑行時受到的牽引力多大？(g取10 m/s2) 圖467 解析　滑行過程，飛機受重力G，支持力FN，牽引力F，阻力Ff四個力作用，在水平方向上，由牛頓第二定律得： F－Ff＝ma ① Ff＝0.02mg ② 飛機勻加速滑行v2－0＝2ax ③ 由③式得a＝3.6 m/s2代入①②式得F＝1.9×104 N. 答案　1.9×104 N 多過程問題分析 3．靜止在水平面上的物體的質(zhì)量為2 kg，在水平恒力F推動下開始運動，4 s末它的速度達到4 m/s，此時將力撤去，又經(jīng)6 s物體停下來，若物體與地面的動摩擦因數(shù)不變，求F的大小． 解析　前4 s物體做勻加速直線運動， 由運動學公式可得其加速度a1＝＝ m/s2＝1 m/s2① 物體在水平方向受恒力F和摩擦力Ff，由牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1② 后6 s內(nèi)物體做勻減速直線運動，其加速度為a2＝＝ m/s2＝－ m/s2③ 且由牛頓第二定律知：－Ff＝ma2④ 由①②③④聯(lián)立得：F＝ma1＋Ff＝m(a1－a2)＝2×(1＋)N＝ N. 答案　 N 4．物體以12 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為37°的斜坡，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求： (1)物體沿斜面上滑的最大位移； (2)物體再滑到斜面底端時的速度大小． 解析　(1)物體上滑時受力分析如圖甲所示， 垂直斜面方向：FN＝mgcos 37° 平行斜面方向：F＋mgsin 37°＝ma1 又F＝μFN 由以上各式解得物體上滑時的加速度大?。篴1＝gsin 37°＋μgcos 37°＝8 m/s2 物體沿斜面上滑時做勻減速直線運動，速度為0時在斜面上有最大的位移 故上滑的最大位移x＝＝ m＝9 m. (2)物體下滑時受力如圖乙所示 垂直斜面方向：FN＝mgcos 37° 平行斜面方向：mgsin 37°－F＝ma2 又F＝μFN 由以上各式解得物體下滑時的加速度大?。篴2＝gsin 37°－μgcos 37°＝4 m/s2 由v2＝2a2x解得物體再滑到斜面底端時的速度大?。簐＝6 m/s. 答案　(1)9 m　(2)6 m/s