2019年高考复习:牛顿第二定律专题 题型分类

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2019年高考物理 试题分项解析 专题03 牛顿运动定律(第02期)

2019年高考物理 试题分项解析 专题03 牛顿运动定律(第02期)

专题3 牛顿运动定律一.选择题1. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图甲所示,一块质量为m A=2kg的木板A静止在水平地面上,一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端,对B施加一向右的水平恒力F,一段时间后B从A右端滑出,A继续在地面上运动一段距离后停止,此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2。

则下列说法正确的是A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1C.F的大小可能为9ND.F的大小与板长L有关【参考答案】BD【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的运用。

【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题,从速度图像的斜率得出加速度,由速度图像面积得出位移。

对于叠加体问题,采用隔离法分析受力,利用牛顿运动定律列方程解答。

2. (2019广东惠州第三次调研)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是【参考答案】D【命题意图】本题考查传送带、牛顿运动定律、速度图像及其相关知识点。

【方法归纳】物体在倾斜传送带上运动,要注意当物体速度小于传送带速度时,滑动摩擦力是动力,大于传送带速度时,滑动摩擦力是阻力。

3.绰号“威龙”的第五代制空战机歼-20具备高隐身性、高机动性能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼-20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。

假设某次垂直飞行测试实验中,歼-20加速达到50 m/s后离地,而后开始竖直向上飞行试验。

该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。

假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的0.2。

2019届高考物理一轮复习 3-2 牛顿第二定律 两类动力学问题课件

2019届高考物理一轮复习 3-2 牛顿第二定律 两类动力学问题课件

2.关于超重和失重的下列说法中,正确的是( D ) A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重 力减小了 B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落 体运动的物体不受重力作用 C.物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速 度时处于失重状态 D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发 生变化
4.如图所示,质量为 m 的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连, Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于 P、Q.球静止时,Ⅰ中拉力大小为 FT1, Ⅱ中拉力大小为 FT2,当剪断水平细线Ⅱ的瞬间,小球的加速度 a 应是( C )
A.a=g,竖直向下 B.a=g,竖直向上 C.a=FmT2,方向水平向左 D.a=FmT1,方向沿Ⅰ的延长线
题型重点研讨
考点 对牛顿第二定律的理解 [重点理解]
牛顿第二定律的“五个性质”:
[衡中调研] 题型 1 力和运动的定性关系 (1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体都有加 速度. (2)合力与速度同向时,物体加速运动;合力与速度反向时,物 体减速运动. [典例 1] 如图所示,一轻弹簧一端系在墙上的 O 点,自由伸 长到 B 点.今用一物体 m 把弹簧压缩到 A 点,然后释放,物体能 运动到 C 点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,下列说法 正确的是( C )
解析:剪断水平细线Ⅱ的瞬间,由于弹簧的弹力不能突变,所 以此时小球受到 FT1 和重力 mg 作用,合力水平向左,大小为 FT2, 所以加速度为 a=FmT2,方向水平向左,选项 C 正确.
5.物块 A 放置在与水平地面成 30°角倾斜的木板上时,刚好可 以沿斜面匀速下滑;若该木板与水平面成 60°角倾斜,取 g=10 m/s2,
必考部分
[第三章] 牛顿运动定律

牛顿第二定律十大题型分类汇总(详解版)

牛顿第二定律十大题型分类汇总(详解版)

牛顿第二定律十大题型分类汇总(带详解)一、牛顿第二定律与斜面结合1.如图所示,一足够长的固定在水平面上的斜面,倾角37θ= ,斜面BC 与水平面AB 平滑连接,质量2kg m =的物体静止于水平面上的M 点,M 点与B 点之间的距离9m L =,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.5μ=,现物体受到一水平向右的恒力14N F =作用,运动至B 点时撤去该力,B 点有一小圆弧,使得物体经过B 点时只有速度方向发生改变,速度大小不变,重力加速度210m/s g =,则:(1)物体到达B 点时的速度大小;(2)物体沿斜面向上滑行的最远距离。

(3)物体从开始运动到最后停止运动的总时间。

解得212m/s a =由M 到B 有212B v a L=解得6m/sB v =(2)沿斜面上滑时,根据牛顿第二定律得2sin37cos37mg mg ma μ︒+︒=解得2210m/s a =沿斜面运动的最远距离为(3)从M 点运动到B 点的时间为从B点运动到斜面最高点的时间为沿斜面下滑时的加速度为3sin37cos37mg mg ma μ︒-︒=解得232m/s a =沿斜面下滑的时间为解得下滑到B点时的速度为在水平面上运动的加速度大小为4mg ma μ=解得245m/s a =从B点到静止的时间为物体从开始运动到最后停止运动的总时间为1234t t t t t =+++解得2.一质量m =2kg 小物块从斜面上A 点由静止开始滑下,滑到斜面底端B 点后沿水平面再滑行一段距离停下来。

若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25。

斜面A、B 两点之间的距离s =18m,斜面倾角θ=37°(sin37°=0.6;cos37°=0.8)斜面与水平面间平滑连接,不计空气阻力,g =10m/s 2。

求:(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小;(2)物块滑到B 点时的速度大小;(3)物块在水平面上滑行的时间。

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能;(2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间;(3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】(1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得:E p =42J(2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011v v t a -=解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:220112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得:a 2=2m/s 2假设工件速度减为0时,工件未从传送带上滑落,则运动时间为:22v ta = 解得:t 2=2s工件滑行位移大小为:2 3? 1n n n n n 解得:x 2=4m工件运动到C 点时速度恰好为零,故假设成立。

牛顿第二定律25种题型

牛顿第二定律25种题型

牛顿第二定律25种题型牛顿第二定律是一个非常重要的物理定律,可以应用到各种不同的题型中。

以下是一些可能的题型:1. 计算给定物体的质量和加速度,求解作用力的大小。

2. 给定物体的质量和作用力的大小,求解加速度。

3. 给定物体的质量和加速度,求解作用力的方向。

4. 考虑多个作用力作用在物体上,求解物体的加速度。

5. 考虑摩擦力对物体运动的影响,求解加速度。

6. 考虑空气阻力对物体自由落体的影响,求解加速度。

7. 考虑弹簧力对物体振动的影响,求解加速度。

8. 考虑物体在斜面上的运动,求解加速度。

9. 考虑物体在圆周运动中的加速度。

10. 考虑物体的质量随时间变化,求解加速度。

11. 考虑非惯性系中的物体运动,求解加速度。

12. 考虑相对论效应对物体运动的影响,求解加速度。

13. 考虑电磁力对带电粒子的影响,求解加速度。

14. 考虑磁场对带电粒子的影响,求解加速度。

15. 考虑引力对天体运动的影响,求解加速度。

16. 考虑光子动量对物体的影响,求解加速度。

17. 考虑量子力学效应对微观粒子的影响,求解加速度。

18. 考虑弯曲时空对物体运动的影响,求解加速度。

19. 考虑黑洞的引力对物体的影响,求解加速度。

20. 考虑物体受到辐射的影响,求解加速度。

21. 考虑物体在非常高温或低温环境中的运动,求解加速度。

22. 考虑物体在高速运动中的加速度。

23. 考虑物体在微重力环境中的运动,求解加速度。

24. 考虑物体受到外部激励力的影响,求解加速度。

25. 考虑物体在复杂场景中的运动,求解加速度。

这些题型涵盖了牛顿第二定律在不同情景下的应用,从基本的直线运动到相对论和量子力学等高级领域。

每种题型都需要根据具体情况进行分析和计算,以求得正确的加速度。

牛顿第二定律高考题型归纳

牛顿第二定律高考题型归纳

牛顿第二定律〔1〕已知受力情况求运动情况根据牛顿第二定律,已知物体的受力情况,可以求出物体运动的加速度;再根据物体的初始条件(初位置和初速度),应用运动学公式,求出物体的运动情况,即求出物体在任意时刻的速度、位置,也就是求出了物体的运动情况.可用程序图表示如下:例1.风洞实验室中可产生水平向左、大小可调节的风力.现将一套有一小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,小球与杆间的滑动摩擦因数μ=,如下列图所示.保持小球所受风力F=不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止开始在细杆上滑下距离所需时间为多少?(g取g=10 m/s2,sin 37°=,cos 37°=0.8)解析:设杆对小球的支持力为FN,摩擦力为Ff,对这些力进行正交分解,如下图.在x轴上,由牛顿第二定律,有:mgsin θ+Fcos θ-Ff=ma 在y轴上,由平衡条件,有:FN+Fsin θ-mgcos θ=0 又Ff=μFN解上述三式得:a=7.5 m/s2 又由运动学公式s=at2,由以上各式解得小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为t=0.8 s 答案:0.8 s●题型训练●1.如下图,质量m=4.0 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.50.物体在与地面成θ=37°的恒力F=54.5 N作用下,由静止开始运动,t1=0.20 s撤去F,则再经过多长时间物体停下来?(g=10 m/s2,sin 37°=,cos 37°=0.8)解析:物体受到恒力F作用时受力如右图所示,设物体此时加速度为a1,对这些力进行正交分解,根据牛顿运动定律有:N′+Fsin θ-mg=0① Fcos θ-f′=ma1②又因为f′=μN′③①②③联立解得:a1=10 m/s2由v=at,得v=a1t1=2.0 m/s撤去F后物体的受力如右图所示,设物体此时加速度为a2,物体停下来经过时间为t2,根据牛顿运动定律有:f=ma2④ N-mg=0⑤又因为f=μN⑥④⑤⑥联立解得:a2=5.0 m/s2由0=v-at,得t2==0.4 s.答案:0.4 s〔2〕已知运动情况求受力情况根据物体的运动情况,应用运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律求出物体所受的合外力,从而求出未知的力,或与力相关的某些物理量.如:动摩擦因数、劲度系数等.可用程序图表示如下:例2.如下图,电梯与水平面夹角为30°,电梯从初速度为零开始加速启动,当速度到达1 m/s 时,一个质量为50 kg的人踏上第一级(不计这一级的宽度),然后跟电梯一起加速向上运动,到达电梯终点时已经过4 s,电梯的终点离地面高度为10 m.求这个过程中人对梯面压力和人与梯面间的静摩擦力.(g=10m/s2)解析:以人为研究对象,人运动的初速度为v0=1 m/s,位移为s=h/sin 30°=20 m,时间为t=4 s. 根据运动学公式:s=v0t+ at2 代入数据解得:a=2 m/s2 对人进行受力分析,人受重力mg、竖直向上的支持力FN、水平向右的静摩擦力Fμ(摩擦力方向一定与接触面平行),为了便于研究,取水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立直角坐标系(如左下列图).此时只需分解加速度,其中ax=acos 30°,ay=asin 30° (如右下列图)根据牛顿第二定律有X方向:Fμ=max=macos 30°①Y方向:FN-mg=may=masin 30°②由①式解得:Fμ=87 N 由②式解得:FN=550 N根据牛顿第三定律可知,人对梯面压力等于550 N,方向竖直向下.而人与梯面间的静摩擦力等于87 N,方向水平向右.答案:人对梯面压力等于550 N,方向竖直向下;人与梯面间的静摩擦力等于87 N,方向水平向右传送带在自动输送各种粮食起很大作用,如下图.而该模型可分为以下三类:(1)水平传送带当传送带水平运动时,应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化.摩擦力的突变,常常导致物体的受力情况和运动性质的突变.静摩擦力到达最大值,是物体恰好保持相对静止的临界状态;滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度到达相同时,滑动摩擦力要发生突变(摩擦力为零或为静摩擦力).(2)倾斜传送带当传送带倾斜运动时,除了要注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化外,还要注意物体与传送带之间的动摩擦因数μ和传送带倾斜角度θ的关系,从而正确判断物体的速度和传送带速度相等时物体运动的性质.(3)组合传送带组合传送带是水平传送带和倾斜传送带连接在一起传送物体.例3.如下图,传送带与地面的倾角θ=37°,从A到B的长度为16 m,传送带以v0=10 m/s 的速度逆时针转动.在传送带上端无初速的放一个质量为m=0.5 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数μ=,求物体从A运动到B所需的时间是多少?(sin37°=,cos37°=,g =10 m/s2)解析:物体放在传送带上后,开始阶段,传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,物体由静止开始加速下滑,受力分析如图(a)所示;当物体加速至与传送带速度相等时,由于μ<tan θ,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,受力分析如图(b)所示.综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”.开始阶段由牛二定律:mgsin θ+μmgcos θ=ma1所以:a1=gsin θ+μgcos θ=10 m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=v/a1=1 s发生的位移:s= a1t12=5 m<16 m物体加速到10 m/s 时仍未到达B点.第二阶段,有:mgsin θ-μmgcos θ=ma2所以:a2=2 m/s2设第二阶段物体滑动到B 的时间为t2 则:LAB+s=vt2+ a2t22解得:t2=1 s,t′2=-11 s(舍去)故物体经历的总时间t=t1+t 2 =2 s.答案:2 s点评:从上述例题可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不管是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻.●题型训练●2.如下图为一平直传送带,A、B两处间的距离为L,传送带的运动速度恒为v.有一工件轻轻从A处放上传送带,已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ和当地的重力加速度为g,且认为传送带的形状及速率不受影响.求传送带将该工件由A处送到B处可能的时间间隔Δt及相应的条件.(即题中给出量之间应满足的关系).解析:该工件放上传送带,受到水平向右的摩擦力f=μmg;由牛顿第二定律,可得: a=f/m=μg;该工件加速到v所需时间:t=v/a=v/μg;此过程中,工件运动的位移:x= at2=v2/2μg①假设v2/2μg≥L,则工件一直匀加速直到B,可得: at2=L,得Δt=②假设v2/2μg<L,则工件先匀加速至速度v后做匀速运动直到B,故Δt=t+=+ .答案:①假设v2/2μg≥L,则Δt=;②假设v2/2μg<L,则Δt=+ .3.整体法与隔离法1.当研究问题中涉及多个物体组成的系统时,通常把研究对象从系统中“隔离”出来,单独进行受力及运动情况的分析.这叫隔离法.2.系统中各物体加速度相同时,我们可以把系统中的物体看做一个整体.然后分析整体受力,由F=ma求出整体加速度,再作进一步分析.这种方法叫整体法.3.解决连接体问题时,经常要把整体法与隔离法结合起来应用.在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体〔当成一个质点〕,分析受到的外力和运动情况,应用牛顿第二定律求出加速度〔或其他未知量〕;如果需知道物体之间的相互作用力,就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律列出方程,隔离法和整体法是互相依存,互相补充的,两种方法互相配合交替应用,常能更有效地解决有关连接体的问题。

2019年高考复习:牛顿第二定律专题 题型分类(无答案)

2019年高考复习:牛顿第二定律专题 题型分类(无答案)

牛顿第二定律典型题型1.如图所示,自动扶梯与水平面夹角为θ,上面站着质量为m 的人,当自动扶梯以加速度a 加速向上运动时,求扶梯对人的弹力F N 和扶梯对人的摩擦力F f .2.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫。

已知木板的质量是猫的质量的2倍。

当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。

则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A.1.5gsin αB.0.5gsin αC. gsin αD.2gsin α整体法和隔离法1.如图所示,一夹子夹住木块,在力F 作用下向上提升。

夹子和木块的质量分别为m 、M ,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f 。

若木块不滑动,力F 的最大值是( )A.2f m +M MB.2f m +M mC.2f m +M M -(m +M )g D.2f m +M m +(m +M )g2.在一正方形的小盒内装一圆球,盒与球一起沿倾角为θ的斜面下滑,如图所示,若不存在摩擦,当θ角增大时,下滑过程中圆球对方盒前壁压力T 及对方盒底面的压力N 将如何变化?( )A .N 变小,T 变大;B .N 变小,T 为零;C .N 变小,T 变小;D .N 不变,T 变大。

3.物体B 放在A 物体上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,如图。

当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时( )A 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上B 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下C 、A 、B 之间的摩擦力为零D 、A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质4.如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径R =28.2cm ,车内有一小球,当小车以恒定加速度向右运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm ,若小球的质量m =0.5kg ,小车质量M =4.5kg ,应用多大水平力推车?(水平面光滑)5.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 0的平盘,盘中有物体质量为m ,当盘静止时,弹簧伸长了l ,今向下拉盘使弹簧再伸长Δl 后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则刚刚松开手时盘对物体的支持力等于( )A .(1+l l ∆)(m +m 0)gB .(1+l l∆)mg C .l l ∆mg D .l l∆(m +m 0)g 6.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M ,环的质量为m ,已知环沿着杆以加速度a 加速下滑(a <g ) 则此时箱对地面的压力N 的大小是( )A .MgB .(M+m )gB .C .(M+m )g ﹣maD .(M ﹣m )g+ma7.如图,底坐A 上装有一根直立长杆,其总质量为M ,杆上套有质量为m 的环B ,它与杆有摩擦,当环从底座以初速v 向上飞起时(底座保持静止),环的加速度为a ,求环在升起和下落的过程中,底座对水平面的压力分别是多大?牛顿第二定律的瞬时性8、图2(a)一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的细线和质量不计的轻弹簧上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。

牛顿第二定律应用的常见题型

牛顿第二定律应用的常见题型

牛顿第二定律应用的常见题型以牛顿第二定律为核心的动力学是力学的重要组成部分,也是高考中的考查热点,学习时我们一定要深刻理解牛顿第二定律,并能熟练应用牛顿第二定律求解相关问题,下面介绍牛顿第二定律应用的几类典型问题。

一、连接体问题此类问题高考仅限于几个物体的加速度相同的情形,求解此类问题需灵活运用整体法和隔离法。

求解“内力”问题通常先对整体运用牛顿第二定律,求出系统的加速度,再用隔离法研究连接体中一个物体,即可求出物体间的相互作用力;求解“外力”问题,需先分析连接体中的一个物体,确定系统的加速度,再对整体运用牛顿第二定律,即可求出“外力”。

例l. 如下图所示,质量为2m的物体A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 物块B与地面间的动摩擦因数为,在已知水平推力F作用下,AB一起做加速运动,A和B间的作用力为______________。

解析:先把AB看作一个整体,系统受到的合外力为,系统的加速度为,再对物体B分析,由牛顿第二定律有,解得。

二. 瞬时问题牛顿第二定律反映了物体所受合外力与加速度的瞬时对应关系,当物体所受外力突然发生变化时,物体的加速度也会随之变化。

求解此类问题,需分别分析物体受力变化前和变化后的受力情况,确定物体受力是如何发生突变的,再分别应用牛顿第二定律列式求解。

例2. 木块A、B的质量分别为。

两木块之间用一轻弹簧相连接后放在光滑水平桌面上,用F=10N的水平恒力沿AB连线方向拉A,使A和B 沿桌面滑动,如下图所示,滑动中A、B具有相同的加速度时突然撤去拉力F,求撤去拉力F的瞬间,A和B的加速度各多大?解析:撤去拉力F时,A和B有相同加速度,对A、B整体分析,由牛顿第二定律有,得;研究木块B,它受到的弹力为,撤去拉力F的瞬间,轻弹簧的形变量没有变化,木块B受力不变,此时B的加速度与原来相同仍为;撤去拉力F的瞬间,木块A受弹簧拉力大小仍为6N,此时A的加速度为,方向向左。

三. 临界与极值问题当物体从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一个物理过程转入另一个物理过程,此时往往有一个临界状态,而极值问题也伴随临界问题的出现而出现。

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牛顿第二定律典型题型1.如图所示,自动扶梯与水平面夹角为θ,上面站着质量为m 的人,当自动扶梯以加速度a 加速向上运动时,求扶梯对人的弹力F N 和扶梯对人的摩擦力F f .2.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫。

已知木板的质量是猫的质量的2倍。

当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。

则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A.1.5gsin αB.0.5gsin αC. gsin αD.2gsin α整体法和隔离法1.如图所示,一夹子夹住木块,在力F 作用下向上提升。

夹子和木块的质量分别为m 、M ,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f 。

若木块不滑动,力F 的最大值是( )A.2f m +M MB.2f m +M mC.2f m +M M -(m +M )g D.2f m +M m +(m +M )g2.在一正方形的小盒内装一圆球,盒与球一起沿倾角为θ的斜面下滑,如图所示,若不存在摩擦,当θ角增大时,下滑过程中圆球对方盒前壁压力T 及对方盒底面的压力N 将如何变化?( )A .N 变小,T 变大;B .N 变小,T 为零;C .N 变小,T 变小;D .N 不变,T 变大。

3.物体B 放在A 物体上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,如图。

当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时( )A 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上B 、A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下C 、A 、B 之间的摩擦力为零D 、A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质4.如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径R =28.2cm ,车内有一小球,当小车以恒定加速度向右运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm ,若小球的质量m =0.5kg ,小车质量M =4.5kg ,应用多大水平力推车?(水平面光滑)5.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 0的平盘,盘中有物体质量为m ,当盘静止时,弹簧伸长了l ,今向下拉盘使弹簧再伸长Δl 后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则刚刚松开手时盘对物体的支持力等于( )A .(1+l l ∆)(m +m 0)gB .(1+l l∆)mg C .l l ∆mg D .l l∆(m +m 0)g 6.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M ,环的质量为m ,已知环沿着杆以加速度a 加速下滑(a <g ) 则此时箱对地面的压力N 的大小是( )A .MgB .(M+m )gB .C .(M+m )g ﹣maD .(M ﹣m )g+ma7.如图,底坐A 上装有一根直立长杆,其总质量为M ,杆上套有质量为m 的环B ,它与杆有摩擦,当环从底座以初速v 向上飞起时(底座保持静止),环的加速度为a ,求环在升起和下落的过程中,底座对水平面的压力分别是多大?牛顿第二定律的瞬时性8、图2(a)一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的细线和质量不计的轻弹簧上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。

现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

9、如图(b)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。

现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

10、如图所示,质量相等的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细绳悬挂起来,两球均处于静止状态。

则将悬挂A球的细线剪断的瞬间,A球的瞬时加速度大小为,方向;B球的瞬时加速度大小为。

11.如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sinθB.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θD .弹簧有收缩的趋势,B 球的瞬时加速度向上,A 球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零12.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m =2 kg 的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。

当剪断轻绳的瞬间,取g =10 m/s 2,以下说法正确的是( )A .此时轻弹簧的弹力大小为20 NB .小球的加速度大小为8 m/s 2,方向向左C .若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2,方向向右D .若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为013.如图所示,质量分别为m 、2m 的小球A 、B ,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F ,此时突然剪断细线。

在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A 的加速度的大小分别为( )A.2F 3,2F 3m +g B.F 3,2F 3m +g C.2F 3,F 3m +g D.F 3,F 3m+g 14.如图所示,A 、B 两小球分别连在轻线两端,B 球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ,重力加速度为g ,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别为( )A .都等于g 2 B.g 2和0 C.g 2和m A mB ·g 2 D.m A m B ·g 2和g 2 接触物体分离的条件及应用15、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m 的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。

如图所示。

现让木板由静止开始以加速度a(a <g)匀加速向下移动。

求经过多长时间木板开始与物体分离。

16如图所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P 的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m。

现在给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,则F的最小值、最大值各是多少?(g=10m/s2)17.如图,在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=(9-2t)N,(t的单位是s)。

从t=0开始计时,则:A.A物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍;B.t>4s后,B物体做匀加速直线运动;C.t=4.5s时,A物体的速度为零;D.t>4.5s后,AB的加速度方向相反。

18.质量均为m的物体A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接在一起,将B放在水平桌面上,A 用弹簧支撑着,如图示,若用竖直向上的力拉A,使A以加速度a匀加速上升,试求:(1) 经过多少时间B开始离开桌面(2) 在B离开桌面之前,拉力的最大值19.如图示,倾角30°的光滑斜面上,并排放着质量分别是m A=10kg和m B=2kg的A、B两物块,一个劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态,现对A施加一沿斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上作匀加速运动,已知力 F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,g取10m/s2,求F的最大值和最小值。

解决两类动力学问题两个关键点20如图所示,将质量m=0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。

环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数μ=0.8。

对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4 m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。

(取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)。

21.如图所示,质量m=2 kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20 m,用大小为30 N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2 s拉至B处。

(已知cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,取g=10 m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数;(2)用大小为30 N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。

22.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目。

比赛场地示意图如图所示,比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O,设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。

(1)求冰壶的加速度大小?并通过计算说明冰壶能否到达圆心O。

(2)为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。

为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)超重和失重如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力常见的两类动力学图像问题23.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度V与时间t的关系如图27、28所示。

取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为()A.m=0.5kg,μ=0.4; B. m=1.5kg,μ=2/15;C. m=0.5kg,μ=0.2;D. m=1.0kg,μ=0.2.24.如图所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。

现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。

巳知重力加速度g = 10 m/s2,由图线可知A.甲的质量是2kgB.甲的质量是6kgC .甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D.甲、乙之间的动摩擦因数是0.625.如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩0.4 m锁定。

t=0时解除锁定释放滑块。

计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图像如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线,已知滑块质量m=2.0 kg,取g=10 m/s2。

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