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1、5牛顿运动定律的应用1 .质量为20kg的物体静止在光滑水平面上。如果给这个物体施加两个大小都是50N且 互成60角的水平力(图4.5-6),那么，3s末它的速度是多大？ 3s内它的位移是多少？2 .民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气 囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面(图4.5-7)。若 机舱口下沿距地面3.2m,气囊所构成的斜面长度为6.5m, 一个质量为60kg的人沿气囊滑 下时所受的阻力是240 N,那么，人滑至气囊底端时的速度是多少？ gMX10m/s2o3 .汽车轮胎与公路路面之间必须要有足够大的动摩擦因数，才
2、能保证汽车安全行驶。 为检测某公路路面与汽车轮胎之间的动摩擦因数，需要测试刹车的车痕。测试汽车在该公路 水平直道上以54 km/h的速度行驶时，突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停 下来。量得车轮在公路上摩擦的痕迹长度是17.2 m,则路面和轮胎之间的动摩擦因数是多 少？ g 取 10 m/s2o4 . 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被 牢牢固定，上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到 桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止，如图4.5-8所示。5 1)当汽车向以某一加速度向左加速时，A对C和B对C的支持力大小，
3、会增大还是 减小？请说明理由。6 2)当汽车向左运动的加速度增大到一定值时，桶C就脱离A而运动到B的右边，这 个加速度有多大？参考答案1.13m/s;19.5m提示：两个力的合力沿其角平分线方向，与两个力的夹角均为30。，故物体所受的合力F 86 6大小F合二2Fcos 300 =86.6No根据牛顿第二定律，加速度a= = m/s2=4.33m/s2o所 m 20lolo以物体在t=3s末的速度v=at=4.33X3m/s=13m/s。物体在3s内的位移x= a广=x4.33x3 22m=19.5mo速度与位移的方向均沿两个力夹角的角平分线。一3.2提不：设斜面的倾角为。.则sin。=0.4
4、9o根据牛顿第二定律有mgsinO-F尸ma。代6.5入数据得a=0.92m/s2。人滑至气囊底端的速度v2=2ax。代入数据解得v=3.5m/s。一 一 日提不：汽车初速度为vo=54km/h=15m/s,刹车后做匀减速运动的加速度大小为a= = 2x1522x17.2m/s2=6.5m/s2o 根据牛顿第二定律有 u mg=ma,故 u = =0.65o 一g4.(1)A对C的支持力减少；B对C的支持力增大；Q出 g提示：(1)以C为研究对象，受力分析如图4-4所示，货车静止时mg a/3Fa=Fb=mg2cos3003当货车以加速度a向左加速时Fy=用cos 300 +cos30 -mg=0,Fx= jFsin 30 - F sin30 二ma。解得 Famg -ma、F；mg +ma。图 4-4与静止时相比，A对C的支持力减小，B对C的支持力增大。(2)由冗= 3g-ma可知,加速度a增大，A对C的支持力减小。当A对C的支持力减小到。时，C就脱离A,解得a=