2021版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律3牛顿运动定律的综合应用创新练2含解析
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【知识点详解】 本题主要涉及的是牛顿运动定律的应用,特别是牛顿第二定律在实际问题中的解析和计算。我们需要回顾一下牛顿的三个运动定律: 1. 牛顿第一定律(惯性定律):一个物体会保持静止或匀速直线运动,除非受到外力的作用。 2. 牛顿第二定律:力等于质量乘以加速度,F=ma,是描述物体运动状态变化的定律。 3. 牛顿第三定律:作用力和反作用力总是成对出现,大小相等,方向相反。 在【部分内容】中,我们有两个问题需要解决: 问题一:列车启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力。 分析:列车启动做匀加速直线运动,可以看作一个整体受到动力和阻力的作用。利用牛顿第二定律,可以计算出整体的加速度。然后,对第六、七两节车厢进行分析,它们之间存在相互作用力T,同时也要考虑阻力的影响。通过建立方程,我们可以解出T的大小和方向。 问题二:列车匀速行驶时,第六节车厢失去动力,第五节车厢对第六节车厢的作用力变化。 分析:列车匀速行驶时,所有动力车厢提供的牵引力与阻力平衡。当第六节车厢失去动力后,仍需保持整体的匀速状态,这意味着牵引力要减少,但阻力不变。同样利用牛顿第二定律,可以计算出作用力T的变化。 在【补偿训练】部分,我们遇到了另一个实际问题: 问题一:出发8秒内冰橇的位移。 分析:冰橇在恒力F的作用下做匀加速直线运动,可以利用牛顿第二定律求出加速度,进而根据运动学公式计算位移。 问题二:比赛中运动员的最大速度。 分析:8秒后运动员登上冰橇,系统质量增加,但总的牵引力不变,摩擦力也不变,因此可以再次应用牛顿第二定律,求出新的加速度。由于速度最大的时刻发生在达到终点前,我们可以利用匀变速直线运动的速度和位移关系来求解最大速度。 通过以上分析,我们可以看出,牛顿运动定律在解决实际问题时的强大之处,它不仅能够帮助我们理解物体的运动规律,还能帮助我们精确计算各种物理量,从而解决复杂的力学问题。在高中物理的学习中,理解和掌握牛顿运动定律是至关重要的,它为后续更高级的物理概念和理论奠定了基础。
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