牛顿第二定律 提升计算
热力学中的功

热力学中的功热力学是研究能量转化和能量传递的科学领域。
其中,功是一种重要的物理量,描述了系统受力过程中所做的对外界的能量转移。
本文将介绍热力学中的功的概念、计算方法以及一些实际应用。
1. 概念功是指由于力对物体进行移动而产生的能量转移。
在热力学中,我们将系统与外界的相互作用看作是通过施加力在物体上进行了位移,从而完成了功的转移过程。
功可以是正的,表示能量的转移方向与力的作用方向相同;也可以是负的,表示能量的转移与力的作用方向相反。
2. 计算方法热力学中的功可以通过力和物体位移的乘积来计算。
根据牛顿第二定律,力等于物体质量乘以加速度,即 F = m * a。
同时,根据功的定义,功等于力乘以位移,即 W = F * d。
将上述两个公式结合,我们可以得到功的计算公式:W = m * a * d。
3. 应用举例3.1 活塞运动在汽车引擎中,汽缸中的活塞受到燃烧气体的压力作用,从而产生位移。
这个过程中,活塞所做的功就是将燃烧气体的能量转化为了机械能,驱动汽车运动。
3.2 液体压力当我们使用泵抽水时,泵的工作就是将某一点的水拉到更高的位置。
这个过程中,泵所做的功就是克服了重力对水的作用力,将水提升到更高的位置。
3.3 热力发电燃煤、核能、太阳能等方式产生的蒸汽可以带动涡轮旋转,而涡轮旋转又会带动发电机发电。
这个过程中,燃煤、核能或太阳能所释放的能量通过活塞、涡轮的运动最终转化为电能,供给人们使用。
4. 总结功是热力学领域中描述能量转移的重要物理量之一。
通过力与位移的乘积计算功,可以帮助我们理解能量在物理系统中的传递过程。
在现实生活中,功的概念和计算方法被广泛应用于各个领域,如汽车工程、能源产业等。
深入研究功的概念,有助于我们更好地理解能量转换和利用的原理,推动科技发展和能源领域的创新。
新2024秋季高中物理必修第一册人教版第四章运动和力的关系《牛顿第二定律》

教学设计:新2024秋季高中物理必修第一册人教版第四章运动和力的关系《牛顿第二定律》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解并掌握牛顿第二定律的内容、公式及物理意义,能够运用牛顿第二定律描述物体运动状态变化与所受合外力之间的关系。
2.科学思维:通过实例分析和问题解决,培养学生运用牛顿第二定律进行逻辑推理和定量计算的能力,提升分析问题和解决问题的能力。
3.科学探究:引导学生通过实验观察、数据收集和分析,验证牛顿第二定律的正确性,培养科学探究精神和实验设计能力。
4.科学态度与责任:激发学生对物理学的兴趣,培养严谨的科学态度,同时认识到牛顿第二定律在日常生活和工程技术中的广泛应用,增强社会责任感。
教学重点•牛顿第二定律的内容、公式及物理意义。
•运用牛顿第二定律解决物体运动状态变化的问题。
教学难点•理解加速度与合外力之间的瞬时对应关系,即力的改变瞬间引起加速度的改变。
•准确分析物体受力情况,并正确应用牛顿第二定律进行定量计算。
教学资源•多媒体课件:包含牛顿第二定律的动画演示、实例分析、实验视频等。
•实验器材:小车、斜面、打点计时器、纸带、砝码、弹簧秤等,用于验证牛顿第二定律的实验。
•黑板或白板及书写工具:用于板书关键概念和解题步骤。
•学生作业本:用于记录课堂笔记和练习。
教学方法•讲授法:通过教师讲解,引导学生理解牛顿第二定律的基本概念。
•演示法:利用多媒体或实验器材演示牛顿第二定律的应用,帮助学生直观理解。
•实验探究法:组织学生进行实验,验证牛顿第二定律的正确性,培养实验能力。
•讨论法:针对复杂问题,组织学生讨论交流,促进思维碰撞。
教学过程导入新课•生活实例引入:播放一段汽车启动和刹车的视频,引导学生观察汽车速度的变化,提问:“是什么力量导致了汽车速度的变化?”引出力与运动状态变化的关系,进而引出牛顿第二定律。
新课教学1.牛顿第二定律的提出:•回顾牛顿第一定律,强调物体运动状态改变需要力的作用。
•引出牛顿第二定律的表述:物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。
牛顿第二定律

牛顿第二定律牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,描述了物体受力时的加速度与施加在物体上的力之间的关系。
它是牛顿三大运动定律之一,也被称为力学的基本定律之一。
本文将从牛顿第二定律的历史背景、具体表达式以及实际应用等方面进行探讨。
一、历史背景牛顿第二定律由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪末提出。
在牛顿之前,世界上对运动定律的认识还比较模糊。
而牛顿通过多次的实验观察和理论分析,提出了这个关于力和运动的基本定律,从而奠定了经典力学的基础。
二、定义与表达式牛顿第二定律的定义可以简单地表述为:当一个物体受到外力作用时,它的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,且与作用力和质量的乘积成正比。
具体的表达式可以用以下公式来表示:F = ma其中,F表示物体所受的合力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
三、实际应用牛顿第二定律在物理学的研究和实际应用中具有广泛的应用价值。
以下是一些常见的实际应用示例:1. 机械运动在机械运动中,牛顿第二定律可以用来计算物体的加速度以及所需的力。
例如,当我们使用力推动一个物体时,可以通过牛顿第二定律来计算物体的加速度,从而预测物体的运动轨迹。
2. 环境工程在环境工程中,牛顿第二定律可以用来计算物体所受的外力大小。
例如,当工程师设计桥梁或建筑物时,需要考虑所承受的荷载大小,通过应用牛顿第二定律可以计算出设计所需的结构强度。
3. 交通工程在交通工程中,牛顿第二定律可以用来计算车辆的加速度和速度。
例如,在汽车工程中,通过应用牛顿第二定律可以计算出车辆受到的驱动力,从而预测车辆的加速度和速度。
4. 物体的平衡牛顿第二定律可以用来分析物体的平衡状态。
当物体所受合力为零时,根据牛顿第二定律可知,物体的加速度也为零,即物体处于静止或匀速直线运动状态。
综上所述,牛顿第二定律是力学中的一个基本定律,可以用来描述物体受力时的加速度与施加在物体上的力之间的关系。
它在物理学的研究和实际应用中起着重要的作用,被广泛应用于各个领域。
牛顿第二定律及应用

牛顿第二定律及应用牛顿第二定律是经典力学中最基本的定律之一,它描述了物体所受力与物体运动状态之间的关系。
在本文中,我们将探讨牛顿第二定律的详细内容以及其在实际应用中的重要性。
一、牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律可以用以下表达式表示:F = ma其中,F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这个表达式指出,物体所受的合力等于物体质量与加速度的乘积。
二、质量的概念在牛顿第二定律中,质量是一个关键的概念。
质量指的是物体所具有的惯性,它是一个物体抵抗改变其运动状态的属性。
质量越大,物体的惯性越强,越难改变其运动状态。
质量的单位是千克(kg),常用的国际单位制中,1千克等于1000克。
三、力的概念与测量力是导致物体产生运动或者改变其运动状态的原因。
通常用牛顿(N)作为力的单位。
在物理学中,有很多种类的力,比如重力、摩擦力、张力等。
力的测量需要借助仪器,常用的力的测量仪器是弹簧测力计。
弹簧测力计利用弹簧的弹性来测量物体所受的拉力或者压力。
四、加速度的概念与计算加速度是物体改变速度的度量,表示单位时间内速度的变化量。
它的定义是加速度等于速度变化量除以时间变化量。
加速度的单位是米每平方秒(m/s²)。
如果物体的速度从v₁变化到v₂,所用的时间是t,那么加速度可以用下面的公式计算:a = (v₂ - v₁) / t五、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律可以应用于各种各样的情况,下面是一些常见的应用:1. 机械运动:当我们推车或者拉车时,施加在车身上的力会导致车产生加速度。
根据牛顿第二定律,我们可以计算出施加的力大小。
2. 自由落体:牛顿第二定律可以解释自由落体运动。
当物体在重力作用下自由落下时,它所受的合力等于其质量乘以重力加速度,即F = mg。
利用牛顿第二定律,我们可以计算物体的加速度。
3. 物体在斜面上的运动:当物体沿斜面滑动时,可以将物体的重力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个分力。
牛顿第二定律计算

牛顿第二定律计算《牛顿第二定律计算》一、牛顿第二定律简介牛顿第二定律是物理学家弗兰克·牛顿提出的著名定律之一。
它是物理学的基础,牛顿第二定律描述了实物在受到力的作用下运动的变化规律。
这是质点动力学的第二定律,定义为:一个物体受到外力作用时,产生的加速度与作用力的大小成正比,且其方向和作用力相同,即∑F=ma。
这种定律可以用来计算物体的运动学行为。
二、牛顿第二定律计算步骤1、确定常量参数首先要确定相关的常量参数,这是物体运动学行为计算的基础。
常量参数涉及物理量,如力、质量、空气阻力等。
这些常量参数可以直接从实验中获得,或者可以从理论计算得出。
2、确定初始条件在进行计算前,需要确定初始条件,即物体的位置和速度参数。
这些参数可以由实验测定,或者从理论推导得出。
3、计算加速度计算物体在受到力作用时产生的加速度,这是根据牛顿第二定律计算的基本步骤。
计算公式为:a=F/m,其中F表示受力,m表示质量。
4、计算速度计算物体在产生加速度作用下运动时的速度。
可以根据物体受力前后速度的变化,来计算其实时速度。
计算公式为:v=v_0+at,其中v_0表示受力前的初始速度,t 表示加速时间。
5、计算位置计算物体运动的位置参数。
根据物体的位移量,可以求出物体的实时位置参数,计算公式为:s=v_0t+1/2at^2,其中v_0表示受力前的初始位置,t表示加速时间。
三、案例分析以抛体运动为例,抛体受到重力作用,其力的方向与单位时间内位移之间是相反的,按照牛顿第二定律可以进行计算。
假设抛体发射时初始速度v_0=10m/s, 质量m=2kg,受力为重力F=mg=2*10=20N, 加速度a=F/m=20/2=10m/s^2,加速运动时间t=3s,根据上述计算步骤可以得出:抛体发射后3S内的速度为v=v_0+at=10+10*3=40m/s, 抛体发射后3S内的位置为s=v_0*t+1/2at^2=10*3+1/2*10*3^2=45m。
力的计算方法

力的计算方法力是物体之间相互作用的基本量,描述了物体受到的作用或产生的作用。
在物理学中,力的计算方法是十分重要的,可以应用于各个领域的研究和实践中。
本文将介绍几种常见的力的计算方法,并通过实例进行说明。
1. 牛顿第二定律牛顿第二定律是力与物体运动状态之间的关系,它表明物体所受的合力与物体的加速度成正比,且方向相同。
即 F = m*a,其中 F 为合力的大小,m 为物体的质量,a 为物体的加速度。
通过牛顿第二定律可以计算物体所受到的合力。
例如,一辆质量为1000 kg 的汽车在行驶时受到了一个 500 N 的向前推的力,求汽车的加速度。
根据牛顿第二定律,可以得到 a = F/m = 500 N / 1000 kg = 0.5m/s²。
因此,汽车的加速度为 0.5 m/s²。
2. 弹力计算弹力是指弹簧或弹性体被拉伸或压缩后产生的力。
根据胡克定律,弹力与物体受到的拉伸或压缩量成正比,且方向相反。
胡克定律可以表示为 F = k*x,其中 F 为弹力的大小,k 为弹簧的弹性系数,x 为拉伸或压缩的长度。
如一根弹簧的弹性系数为 100 N/m,被拉伸了 0.1 m,求弹簧的弹力。
根据胡克定律,可以得到 F = k*x = 100 N/m * 0.1 m = 10 N。
因此,弹簧的弹力为 10 N。
3. 重力计算重力是指地球或其他天体对物体产生的引力。
在地球表面附近,物体受到的重力大小与物体的质量成正比。
通常使用公式 F = m*g 计算重力,其中 F 为重力的大小,m 为物体的质量,g 为地球的重力加速度,约为 9.8 m/s²。
例如,一个质量为50 kg 的物体在地球表面附近受到的重力是多少?根据重力计算公式,可以得到 F = m*g = 50 kg * 9.8 m/s² = 490 N。
因此,该物体在地球表面附近受到的重力是 490 N。
4. 摩擦力计算摩擦力是指物体之间接触表面之间的相互作用力。
牛顿第二定律重难点教案

教师:学生日期: 2013 年12 月15 日星期: 天时段: 10:00—12:00 课题牛顿第二定律学情分析学习目标与考点分析目标,了解牛顿第二定律考点,物体的运动学习重点难点重难点,超重与失重,物体的受力分析学习方法例题讲解,课堂随练,归纳总结,课后反思。
教学过程一、牛顿第二定律1、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的成正比,跟物体的成反比,加速度的方向跟的方向相同。
其的数学表达式为;它反映了加速度与和的关系。
例1、自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的加速度和速度的变化情况是怎样的?2、牛顿第二定律的特点。
同体性:牛顿第二定律中的a与F、m必须是同一物体,无论研究对象是一个物体还是一个系统。
矢量性:牛顿第二定律不仅反映了a与F、m的数量关系,还反映了a和F的方向关系,即加速度a的方向跟合外力F的方向总是的。
瞬时性:F=ma反映了a与F的瞬时关系。
当物体受到合外力F时,物体同时产生了加速度a,当合外力F变化时,a将同时变化,F消失时,a将同时消失。
例2、如图所示,A、B两环分别套在间距为1m的光滑细杆上,A和B的质量比m A:m B=1:3,用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连,在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F,当两环都沿杆以相同的加速度a运动时,弹簧与杆夹角为53°(cos53°=0.6).(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬间,A的加速度为a',B的加速度a''分别是多少?龙文教育学科导学案二、牛顿第二定律解题的常用处理方法1、按研究对象受力情况分:①力的合成法:当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时,可利用平行四边形法则很方便求出合力,由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的,解题时已知或判知加速度方向,就可知合力方向,反之亦然。
例3、质量为M的碗形物体,内径为R,放置在光滑水平面上,内有一质量为m的光滑小球,现在水平外力F作用下沿水平方向运动。
牛顿第二定律的实际应用

牛顿第二定律的实际应用牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一,它描述了物体的运动与施加在物体上的力之间的关系。
在这篇文章中,我们将探讨牛顿第二定律的实际应用,并使用具体例子来说明其在日常生活和工程领域的重要性。
1. 机械运动中的应用牛顿第二定律在机械运动中有着广泛的应用。
在汽车行驶过程中,引擎产生的马力通过驱动轮施加力,使汽车加速、转弯或制动。
牛顿第二定律可以用来计算车辆的加速度和所需的外力。
另外,航空航天领域中,飞机的飞行性能也可以通过牛顿第二定律进行计算和优化。
2. 项目安全分析和设计牛顿第二定律在项目的安全分析和设计中具有重要作用。
例如,建筑工程中,我们需要考虑风荷载对建筑物的影响。
利用牛顿第二定律,可以计算风力对建筑物的作用力,从而设计合适的支撑结构来确保建筑物的稳定性和安全性。
3. 汽车碰撞和安全性评估牛顿第二定律在汽车碰撞和安全性评估中也发挥了重要的作用。
在车辆碰撞过程中,牛顿第二定律可以用来计算碰撞力和车辆的加速度,从而评估车辆和乘客所承受的冲击力,并设计相应的安全装置,如安全气囊和座椅安全带。
4. 电子设备运作原理的分析除了机械运动,牛顿第二定律也可以应用在电子设备的运作原理分析中。
例如,电子平衡车的动态控制系统,根据通过传感器检测到的倾斜角度,利用牛顿第二定律计算所需的推力,从而保持车辆的平衡。
5. 运动员训练和体能提升对于运动员来说,了解牛顿第二定律的应用可以帮助他们优化训练和提高体能。
例如,射击和击剑运动中,运动员需要通过准确施加力来改变物体的运动状态。
了解牛顿第二定律可以帮助他们掌握力的大小和方向的平衡,提高技术水平。
6. 自由落体运动的分析自由落体运动是牛顿第二定律的经典应用之一。
根据牛顿第二定律的公式F=ma,可以计算物体在重力作用下的加速度。
通过观察自由落体运动,可以验证牛顿第二定律的准确性,并应用于其他与重力有关的运动。
总结:牛顿第二定律是经典力学中的重要定律,它在多个领域具有广泛的应用。
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牛顿第二定律提升计算1、如图所示,一个质量的物块,在的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平方向成,假设水平面光滑,取重力加速度,,。
(1)画出物体的受力示意图;(2)求物块运动的加速度大小;(3)求物块速度达到时移动的距离。
2、如图所示,质量为10kg的金属块放在水平地面上,在大小为100N,方向与水平成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动.物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5.2s后撤去拉力,则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2)3、如图所示,长度l=2m,质量M=kg的木板置于光滑的水平地面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和小物块间的动摩擦因数μ=0.1,现对小物块施加一水平向右的恒力F=10N,取g=10m/s2.求:(1)将木板M固定,小物块离开木板时的速度大小;(2)若木板M不固定,m和M的加速度a1、a2的大小;(3)若木板M不固定,从开始运动到小物块离开木板所用的时间.4、如图甲所示,t=0时,一质量为m=2kg的小物块受到水平恒力F的作用,从A点由静止开始运动,经过B点时撤去力F,最后停在C点.图乙是小物块运动的速度一时间图象.已知重力加速度g=l0m/s2,求:(1)从第Is末到第2s末,物体运动的距离;(2)恒力F的大小.5、一质量为的小球用轻细绳吊在小车内的顶棚上,如图所示.车厢内的地板上有一质量为的木箱.当小车向右做匀加速直线运动时,细绳与竖直方向的夹角为θ=30°,木箱与车厢地板相对静止. (空气阻力忽略不计,取g=10 m/s2) 求:(1)小车运动加速度的大小(2)细绳对小车顶棚拉力的大小(3)木箱受到摩擦力的大小 .6、质量分别为m1和m2的木块,并列放置于光滑水平地面,如图所示,当木块1受到水平力F的作用时,两木块同时向右做匀加速运动,求:(1)匀加速运动的加速度多大?(2)木块1对2的弹力.7、台阶式电梯与地面的夹角为θ,一质量为m的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止,如图4-7所示.则当电梯以加速度a匀加速上升时,求:(1)人受到的摩擦力是多大?(2)人对电梯的压力是多大?8、如图所示,质量为80kg的滑雪运动员,在倾角θ为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑50m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求:(1)运动员下滑过程中的加速度大小;(2)运动员到达坡底时的速度大小;(3)运动员受到的阻力大小.9、一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动,它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图所示,g取10 m/s2,求斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数。
10、如图(甲)所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ =370的固定且足够长的斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的v-t图象如图所示(乙)所示,取g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8, 求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)拉力F的大小;(3)t=4s时物体的速度大小。
11、将质量为m=5kg的木块放在倾角为θ=37°的斜面上,木块可沿斜面匀速下滑,现用一沿斜面的力F=100N 作用于木块,使之沿斜面向上做匀加速运动,如图所示,求木块的加速度(g=10m/s2).12、如图,足够长的斜面倾角θ=37°.一个物体以v0=12m/s的初速度,从斜面A点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0m/s2.已知重力加速度g=10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)物体沿斜面上滑的最大距离s;(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速大小a.13、如图,物体A、B的质量分别为2kg、5kg,物体B与水平桌面间的动摩擦因数为0.3,B放置于水平桌面上,A用细绳通过一滑轮与B相连,现将A物体由静止释放,试求:(1)物体A的加速度的大小(2)绳中张力的大小.14、如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m,求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间。
(g取10m/s2 )15、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长度足够长,传送皮带轮以大小为υ=2m/s的恒定速率顺时针转动.一包货物以υ0=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.(1)求货物刚滑上传送带时加速度为多大?(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?(g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)16、传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带以10m/s的速率沿顺时针方向转动,如图所示.今在传送带上端A 处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A到B的长度为16m,g取10m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)参考答案一、计算题1、(2)建立如图所示的直角坐标系,根据牛顿第二定律:方向代入数据得加速度。
(3)根据匀变速直线运动规律:,代入数据得:。
2、解:根据牛顿定律有水平方向:F•cos37°﹣f=ma竖直方向:N=mg﹣F•sin37°其中f=μN得:F•cos37°﹣μ(mg﹣F•sin37°)=ma1代入数据解得:a1=6m/s2则:v1=a1t=12m/s撤去力F后物体的加速度为:a2=μg=5m/s2由v t2﹣v02=2ax2带入数据解得:x2=14.4m答:撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行14.4m.3、解:(1)对小物块,由牛顿第二定律得,F﹣μmg=ma代入数据解得a=4m/s2.小物块离开木板,有:v2=2aL解得v=4m/s.(2)对m,由牛顿第二定律得,F﹣μmg=ma1代入数据解得.对M,由牛顿第二定律得,μmg=Ma2代入数据解得.(3)根据得,,解得t=2s.答:(1)小物块离开木板时的速度大小为4m/s.(2)m和M的加速度a1、a2的大小分别为4m/s2、3m/s2.(3)从开始运动到小物块离开木板所用的时间为2s.4、解:(1)撤去F后物体的加速度:…①2s末﹣3s末,物体运动距离:…②1s末﹣3s末,物体运动距离:…③1s末﹣2s末,物体运动距离:△x=s2﹣s1=6m或用图象法求解.(2)由牛顿第二定律:f=ma1 …④由图得恒力F作用时物体的加速度:a2=8 m/s2…⑤由牛顿第二定律:F﹣f=ma2 …⑥解④⑤⑥得:F=24N答:(1)从第Is末到第2s末,物体运动的距离为6m;(2)恒力F的大小为24N.5、解:(1)对小球受力分析如图所示,据牛顿第二定律得…………………2分所以……………1分(2)细绳拉力大小……………2分细绳对小车顶棚的拉力……………1分(3)对木箱受力分析如图所示,可得……………3分6、答:7、(1)macosθ (2)m(g+asinθ)解析:取相对于电梯静止的人为研究对象,则其受力为重力mg,方向竖直向下;支持力N,方向竖起向上;摩擦力F1,方向水平向右,如图所示.在水平方向,由牛顿第二定律得:F1=macosθ在竖起方向,由牛顿第二定律得:N-mg=masinθ解得:F1=macosθ,N=m(g+asinθ)由牛顿第三定律可得,人对电梯的压力是N′=N=m(g+asinθ).8、解:(1)根据位移时间公式得:,所以有:.(2)运动员到达坡底的速度为:v=at=1×10m/s=10m/s(3)根据牛顿第二定律得:mgsinθ﹣f=ma代入数据解得:f=320N.答:(1)运动员下滑过程中的加速度大小为1m/s2;(2)运动员到达坡底时的速度大小为10m/s;(3)运动员受到的阻力大小为320N.9、由图可知:0—2s内物体向上匀减速,加速度大小a1=6m/s2(1分)2s—5s,向下匀加速,加速度大小a2=4m/s2(1分)根据牛顿第二定律得:(2分)(2分)联立得:(1分)(1分)10、(1)设F作用时加速度为a1,撤去后加速度为a2。
由图像可得a1=20m/s2, a2=10m/s2①撤去力F后,据牛顿第二定律,有②解得③(2)对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知④F=30N⑤(3)设撤去力F后物体运动到最高点所用时间为t2,由v1=a2t2,可得t2=2s ⑥则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s ⑦设下滑加速度为a3,据牛顿第二定律,有⑧解得a3=2m/s2,则t=4s时速度v=a3t3=2m/s. ⑨11、考点:牛顿第二定律;加速度.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:物块沿斜面匀速下滑,根据平衡求出摩擦力的大小,当施加沿斜面向上推力F时,根据牛顿第二定律求出木块的加速度.解答:解:木块沿斜面匀速下滑,根据平衡有:滑动摩擦力f=mgsin37°=50×0.6N=30N,根据牛顿第二定律得,=.答:木块的加速度为8m/s2.点评:本题考查了平衡和牛顿第二定律的基本运用,抓住滑动摩擦力和重力沿斜面的分力大小相等,结合牛顿第二定律求出加速度.12、考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)根据初速度、末速度、加速度,结合速度位移公式求出物体沿斜面上滑的最大距离.(2)对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出物体与斜面间的动摩擦因数.(3)对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度大小.解答:解:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得,上滑的最大距离;(2)根据牛顿第二定律得,上滑的加速度a==gsinθ+μgcosθ代入数据解得μ=0.25;(3)根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度a′==gsinθ﹣μgcosθ=4m/s2.答:(1)物体沿斜面上滑的最大距离s为9m;(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.25;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速大小为4m/s2;点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.13、考点:牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:对整体分析,根据牛顿第二定律得出物体A的加速度的大小.隔离对A分析,通过牛顿第二定律求出绳子的拉力.解答:解:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得,=.(2)隔离对A分析,根据牛顿第二定律得,mAg﹣T=mAa,解得T==.答:(1)物体A的加速度的大小为.(2)绳中的张力大小为.点评:解决本题的关键知道A、B具有相同的加速度,结合牛顿第二定律进行求解,本题可以用整体法、也可以用隔离法.14、解:物体置于传动带左端时,先做加速直线运动,由牛顿第二定律得:(2分)代入数据得:(1分)当物体加速到速度等于传送带速度v = 2 m / s时,运动的时间(2分)运动的位移(1分)则物体接着做匀速直线运动,匀速直线运动所用时间:(2分)物体传送到传送带的右端所需时间(2分)15、(1)设货物刚滑上传送带时加速度为,货物受力如图所示:根据牛顿第二定律得沿传送带方向:mgsin θ+F f=ma1垂直传送带方向:mgcosθ=F N又F f=μF N由以上三式得:a1=g(sinθ+μcosθ)=10m/s2方向沿传送带向下.(2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1,位移设为x1,则有:t1= v-v0/-a=1s x1= v+v0/2 *t1=7m(3)当货物速度与传送带速度时,由于mgsinθ>μmgcosθ,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为a2,则有mgsinθ-μcosθ=ma2,得:a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2,方向沿传送带向下.设货物再经时间t2,速度减为零,则t2= 0-v/-a2=1s沿传送带向上滑的位移x2=v+0/2*t2 =1m则货物上滑的总距离为x=x1+x2=8m.货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度等于a2.设下滑时间为t3,则x=1/2at32 ,代入,解得t3=2√2s∴货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t=t1+t2+t3=(2+2√2)s16、考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.版权所有专题:牛顿运动定律综合专题.分析:物体放上A,开始所受的摩擦力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移,由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,两者不能保持相对静止,速度相等后,物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上,再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间,从而得出物体从A到达B的时间.解答:解:开始阶段,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1 所以:a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1==1s,通过的位移为x1===5m由于mgsin37°>μmgcos37°,可知物体与传送带不能保持相对静止.速度相等后,物体所受的摩擦力沿斜面向上.根据牛顿第二定律得,=gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2根据,即解得t2=1s.则t=t1+t2=2s.答:物体从A运动到B的时间为2s.点评:解决本题的关键理清物体的运动规律,知道物体先做匀加速直线运动,速度相等后继续做匀加速直线运动,两次匀加速直线运动的加速度不同,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。