牛顿定律的综合应用
牛顿定律的综合应用
独流中学
王建红
牛顿定律的综合应用
一、教学目标
1、知识目标:进一步学习分析物体的受力情况,能结合力的性质和运动状态
进行分析。
理解应用牛顿运动定律解答平衡状态下的问题。
理解应用牛顿定律解答两类动力学问题的基本思路和方法。
2、能力目标:培养学生独立解决问题的能力及良好的做题习惯。
3、情感目标:通过牛顿定律的综合应用,提高分析问题的综合能力,灵活运
用物理知识解决实际问题。
二、教学方法:教授法、师生互动、讲练结合。
三、教学重点:应用牛顿三个定律解决动力学的相关问题。
四、教学难点:对物体进行受力分析,牛顿定律的综合运用。
五、教学过程:
(一)复习牛顿第一定律
提问:牛顿第一定律
1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在上面的
力迫使它改变这种状态,又称为惯性定律。
2、牛顿第一定律阐述了力与运动怎样的关系?
力是改变物体运动的原因,即产生加速度的原因。
3、牛一律应用的条件:静止或匀速直线运动平衡状态:合力为0
4、用牛顿第一定律处理平衡问题
例:如图所示,倾角α=300、质量M的粗糙斜面体,
始终停在水平地面上。质量为m A
,m B的物体A和B,且
m A>m B由细线通过定滑轮连接。若A,B保持相对静止,求
此时绳的拉力与A受到的摩擦力各是多大?
习题:位于水平地面上的质量为M的小木块,物体与
水平面的动摩擦因数为μ,质量为m,此物体受到一与水
平成角α的力F 作用向右匀速运动,求F 的大小?
牛顿第一定律处理的是平衡问题,牛顿第二定律处理的是加速问题
(二)牛顿第二定律
1、内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力方向相同。
2、公式:F=ma
3、a 与v 有瞬时对应的关系:a 、v 同向,加速
a 、v 反向,减速
例:光滑水平面上,有一木块以速度为v 向右运动,
一根弹簧固定在墙上,木块从弹簧接触到弹簧被压缩到最
短的这段时间内木块将做什么运动?
加速度增大的减速运动
小结:通过这道例题,我们清楚的看到一个物体在运动过程中受力与运动的关系,运用牛顿定律我们可以清楚的描述每个运动,牛顿第二定律还能解决哪些问题呢?
4、知道受力求运动
做试卷第一、二题
5、知道运动求受力
做试卷第三题
总结:牛顿定律是高中物体学习的学习内容,应熟练掌握和运用,在做题中体会运动与力的内在联系。
高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案
高考物理牛顿运动定律的应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3 ,木板与传送带间的动摩擦因数μ2= 3 4 ,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态; (2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ; (3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。 【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】 【详解】 (1)对小木块受力分析如图甲: 木块重力沿斜面的分力:1 sin 2 mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13 cos 4 m f mg mg μα== 由于:sin m f mg α> 所以,小木块处于静止状态; (2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=
木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()9 9.0N 8 m F M m g = += (3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动 对小木块有:2 1cos sin 2.5m/s a g g μαα=-= 对长木棒受力如图丙所示 ()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'= 解得24.5m/s a =' 由几何关系有:221122 L a t at =-' 解得1t s = 全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα?? =+=+++ ??? 解得:12J Q =。 2.如图所示,有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H =5.75m , 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下.(取g =10m/s2)求: (1)长板2开始运动时的加速度大小;
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用 一、矢量性 1. 如图所示,装有架子的小车,用细线拖着小球在水平地面上运动,已 知运动中,细线偏离竖直方向θ=30°,则小车在做什么运动?求出小球 的加速度。 2.如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,在外力F=20N的作用下开始运动,已知力F与水平方向夹 角θ=37°,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。求物 体运动的加速度。 3.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2. 求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。 (1)物体所受的摩擦力;(2)物体沿斜面下滑过程中的加速度。 二、独立性 4.力F 1单独作用在物体A上时产生加速度a 1 大小为5m/s 2 。力F 2 单独作用在物 体A上时产生加速度a 2大小为2m/s2。那么F 1 和F 2 同时作用在物体A上时产生 的加速度为 A.5m/s2B.2m/s2 C.8m/s2D.6m/s2 三、瞬时性 5.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a,当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则 A.a′=aB.a′<2a C.a′>2a D.a′=2a 6.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右 的推力F的作用.已知物块P沿斜面加速下滑.现保持F的方向 不变,使其减小,则加速度 A.一定变小B.一定变大
C.一定不变D .可能变小,可能变大,也可能不变 7. 一重球从高h 处下落,如图所示,到A 点时接触弹簧,压缩弹簧至最低点位置B 。那么重球从A至B 的运动过程中: A 、速度一直减小 B 、速度先增加后减小 C、在B处加速度可能为零 D 、加速度方向先竖直向下再竖直向上 8. (1)如图(A)所示,一质量为m 的物体系于长度 分别为1L ,2L 的两根细线上,1L 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,2L 水平拉直,物体处于平衡状态。现将2L 线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。 9. 如图所示,木块A 、B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,C 静置于地 面上,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑。当沿水平方向迅速抽出木块C 的瞬间,A 、B 的加速度分别是A a ,B a 各多大? 四、同体性 10.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m /s 2,求这时人对吊台的压力.(g=9.8m/s 2) 五、两类问题 11.如图,一个人用与水平方向成?37的力F =20N 推一个静止在水平面上质量为2kg 的物体,物体和地面间的动摩擦因数为0.25。(6.037sin =?)求 (1)物体的加速度多大。 (2)3s 末物体的位移多大。 (3)5S 后撤去F物体还能运动多远。
牛顿第二定律的系统表达式及应用一中
牛顿第二定律的系统表达式 一、整体法和隔离法处理加速度相同的连接体问题 1.加速度相同的连接体的动力学方程: F 合 = (m 1 +m 2 +……)a 分量表达式:F x = (m 1 +m 2 +……)a x F y = (m 1 +m 2 +……)a y 2. 应用情境:已知加速度求整体所受外力或者已知整体受力求整体加速度。 例1、如图,在水平面上有一个质量为M的楔形木块A,其斜面倾角为α,一质量为m的木块B放在A的斜面上。现对A施以水平推力F, 恰使B与A不发生相对滑动,忽略一切摩擦,则B对 A的压力大小为( BD ) A 、 mgcosα B、mg/cosα C、FM/(M+m)cosα D、Fm/(M+m)sinα ★题型特点:隔离法与整体法的灵活应用。 ★解法特点:本题最佳方法是先对整体列牛顿第二定律求出整体加速度,再隔离B受力分析得出A、B之间的压力。省去了对木楔受力分析(受力较烦),达到了简化问题的目的。 例2.质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上,如图所示。求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力F。(F1>F2) 例3、两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对B的作用力等于 ( ) A.F F F F 3、B 解析:首先确定研究对象,先选整体,求出A、B共同的加速度,再单独研究B,B 在A施加的弹力作用下加速运动,根据牛顿第二定律列方程求解. 将m1、m2看做一个整体,其合外力为F,由牛顿第二定律知,F=(m1+m2)a,再以m2为研究对象,受力分析如右图所示,由牛顿第二定律可得:F12=m2a,以上两式联立可得:F12= ,B正确. 例4、在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图1所示,已知m1>m2,三木块均处于静止, 则粗糙地面对于三角形木块( D ) A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右。B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左。C.有摩擦力作用,组摩擦力的方向不能确定。D.没有摩擦力的作用。 二、对加速度不同的连接体应用牛顿第二定律1.加速度不同的连接体的动力学方程:b c a
牛顿第二定律的应用-临界问题(附答案)
例1.如图所示,一质量为M=5 kg的斜面体放在水平地面上,斜面体与地面的动摩擦因数为μ1=0.5,斜面高度为h=0.45 m,斜面体右侧竖直面与小物块的动摩擦因数为μ2=0.8,小物块的质量为m=1 kg,起初小物块在斜面的竖直面上的最高点。现在从静止开始在M上作用一水平恒力F,并且同时释放m,取g=10 m/s2,设小物块与斜面体右侧竖直面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力,小物块可视为质点。问: (1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动,加速度至少多大? (2)此过程中水平恒力至少为多少? 例1解析:(1)以m为研究对象,竖直方向有: mg-F f=0 水平方向有:F N=ma 又F f=μ2F N 得:a=12.5 m/s2。 (2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象,由牛顿第二定律得:F-μ1(M+m)g=(M+m)a 水平恒力至少为:F=105 N。 答案:(1)12.5 m/s2(2)105 N 例2.如图所示,质量为m的光滑小球,用轻绳连接后,挂在三角劈的顶端,绳与斜面平行,劈置于光滑水平面上,求: (1)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力?加速度方向如何? (2)劈以加速度a1= g/3水平向左加速运动时,绳的拉力多大? (3)当劈以加速度a3= 2g向左运动时,绳的拉力多大? 例2解:(1)恰无压力时,对球受力分析,得 (2),对球受力分析,得
(3),对球受力分析,得(无支持力) 练习: 1.如图所示,质量为M的木板上放着质量为m的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2,求加在木板上的力F为多大时,才能将木板从木块下抽出?(取最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 1解:只有当二者发生相对滑动时,才有可能将M从m下抽出,此时对应的临界状态是:M与m间的摩擦力必定是最大静摩擦力,且m运动的加速度必定是二者共同运动时的最大加速度 隔离受力较简单的物体m,则有:,a m就是系统在此临界状态的加速度 设此时作用于M的力为F min,再取M、m整体为研究对象,则有: F min-μ2(M+m)g=(M+m)a m,故F min=(μ1+μ2)(M+m)g 当F> F min时,才能将M抽出,故F>(μ1+μ2)(M+m)g 2.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的猴从绳子另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10m/s2)() A.25m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.15m/s2 2.分析:当小猴以最大加速度向上爬行时,重物对地压力为零,故小猴对细绳的拉力等于重物的重力,对 小猴受力分析,运用牛顿第二定律求解加速度. 解答:解:小猴以最大加速度向上爬行时,重物对地压力为零,故小猴对细绳的拉力等于重物的重力,即F=Mg; 小猴对细绳的拉力等于细绳对小猴的拉力F′=F; 对小猴受力分析,受重力和拉力,根据牛顿第二定律,有
专题 牛顿运动定律的综合应用
专题1牛顿运动定律的综合应用 动力学中的图象问题 1.常见的动力学图象及问题类型 2.解题策略——数形结合解决动力学图象问题 (1)在图象问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图象与公式”“图象与规律”间的关系;然后根据函数关系读取图象信息或描点作图。 (2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标轴包围的“面积”等所表示的物理意义,尽可能多地提取有效信息。 考向动力学中的v-t图象 【例1】(多选)(2015·全国Ⅰ卷,20)如图1甲,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出() 图1 A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 解析由v-t图象可求物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=v0 t1 ,根据牛顿
第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1。同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1 cos θ,可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知, 向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为s =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高 度为s sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1 =v 0(v 0+v 1)4g ,选项D 正确;仅根据v -t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误。 答案 ACD 考向 动力学中的F -t 图象 【例2】 (多选)(2019·全国Ⅲ卷,20)如图2(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s 2。由题给数据可以得出( ) 图2 A.木板的质量为1 kg B.2 s ~4 s 内,力F 的大小为0.4 N C.0~2 s 内,力F 的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
牛顿运动定律的综合应用试题整理
考点11 牛顿运动定律的综合应用考点名片 考点细研究:本考点是物理教材的基础,也是历年高考必考的内容之一,其主要包括的考点有:(1)超重、失重;(2)连接体问题;(3)牛顿运动定律的综合应用、滑块滑板模型、传送带模型等。其中考查到的如:2015年全国卷Ⅰ第25题、2015年全国卷Ⅱ第25题、2015年海南高考第9题、2014年北京高考第8题、2014年四川高考第7题、2014年大纲卷第19题、2014年江苏高考第5题、2014年福建高考第15题、2013年浙江高考第17题和第19题、2013年广东高考第19题、2013年山东高考第15题等。 备考正能量:牛顿运动定律是历年高考的主干知识;它不仅是独立的知识点,更是解决力、电动力学综合问题的核心规律。可单独命题(选择题、实验题),也可综合命题(解答题)。高考对本考点的考查以对概念和规律的理解及应用为主,试题难度中等或中等偏上。 一、基础与经典 1.小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层。则下列说法正确的是( ) A.他始终处于超重状态 B.他始终处于失重状态 C.他先后处于超重、平衡、失重状态 D.他先后处于失重、平衡、超重状态 答案 C 解析小明乘坐电梯从一层直达十层过程中,一定是先向上加速,再向上匀速,最后向上减速,运动过程中加速度方向最初向上,中间为零,最后加速度方向向下,因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态,C正确。
2.如图所示,一长木板在水平地面上运动,在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后,木板运动的速度—时间图象可能是图中的( ) 答案 A 解析放上小木块后,长木板受到小木块施加的向左的滑动摩擦力和地面向左的滑动摩擦力,在两力的共同作用下减速,小木块受到向右的滑动摩擦力作用,做匀加速运动,当两者速度相等后,可能以共同的加速度一起减速,直至速度为零,共同减速时的加速度小于木板刚开始运动时的加速度,故A正确,也可能物块与长木板间动摩擦因数较小,达到共同速度后物块相对木板向右运动,给木板向右的摩擦力,但木板的加速度也小于刚开始运动的加速度,B、C错误;由于水平面有摩擦,故两者不可能一起匀速运动,D错误。 3.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则( )
新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)
F 37 图1 F 牛顿第二定律的应用 第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况 1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为.( g=10m/s 2) (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)物体在t =时速度v 的大小. (4)求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离 % 2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=,cos37°=,取g=10m/s 2,求 (1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度 (3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。 〖自主练习:〗 1.一辆总质量是×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是×103N ,受到的阻力为车重的倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大 ( g=10m/s 2) # 2.如图所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。 求:
( g=10m/s 2) (1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。 第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况 1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由s 增加到s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是×106kg ,机车对列车的牵引力是×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.( g=10m/s 2) 2.一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时间内滑下的路程x =60m ,( g=10m/s 2)求: , (1)人沿斜面下滑的加速度 (2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 〖自主练习:〗 1.静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动时,速度达到s ,( g=10m/s 2)求: (1)物体加速度的大小 (2)物体和地面之间的动摩擦因数 2.一位滑雪者如果以v 0=30m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡,从冲坡开始计时,至4s 末,雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m =80kg ,( g=10m/s 2) 求滑雪人受到的阻力是多少。 : 3.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=,
牛顿运动定律的应用
第3讲牛顿运动定律的应用 ★考情直播 1.考纲解读 考纲内容能力要求考向定位 1.牛顿定律的应用 2.超重与失重 3.力学单位制1.能利用牛顿第二定 律求解已知受力求运 动和已知运动求受力 的两类动力学问题 2.了解超重、失重现 象,掌握超重、失重、 完全失重的本质 3.了解基本单位和导 出单位,了解国际单 位制 牛顿第二定律的应 用在近几年高考中出 现的频率较高,属于 Ⅱ级要求,主要涉及 到两种典型的动力学 问题,特别是传送带、 相对滑动的系统、弹 簧等问题更是命题的 重点.这些问题都能 很好的考查考试的思 维能力和综合分析能 力. 考点一已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况:首先要确定研究对象,对物体进行受力分析,作出受力图,建立坐标系,进行力的正交分解,然后根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量. 一轻质光滑的定滑轮,一条不可伸长的轻
绳绕过定滑轮分别与物块A 、B 相连,细绳处于伸直状态,物块A 和B 的质量分别为m A =8kg 和m B =2kg ,物块A 与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1,物块B 距地面的高度h =0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B 从h 高处由静止释放,直到A 停止运动.求A 在水平桌面上运动的时间.(g=10m/s 2) [解析]对B 研究,由牛顿第二定律得m B g-T=m B a 1 同理,对A :T-f =m A a 1 A N f μ= 0=-g m N A A 代入数值解得21/2.1s m a = B 做匀加速直线运2112 1t a h =;11t a v = 解得s t 5.01= s m v /6.0= B 落地后,A 在摩擦力作用下做匀减速运动2a m f A = ;2 1a v t = 解得:s t 6.02= s t t t 1.121=+= [方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取,在B 着地之前,B 处于失重状态,千万不可认为A 所受绳子的拉力和B 的重力相等.当然B 着地之前,我们也可以把A 、B 视为一整体,根据牛顿第二定律求加速度,同学们不妨一试. 考点二 已知运动求受力 [例2]某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多
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课题:牛顿第二定律应用(一) 目的:1、掌握应用牛顿定律分析力和运动关系问题的基本方法。 2、培养学生分析解决问题的能力。 重点:受力分析、运动和力关系的分析。 难点:受力分析、运动和力关系的分析。 方法:启发思考总结归纳、讲练结合。 过程:一、知识点析: 1.牛顿第二定律是在实验基础上总结出的定量揭示了物体的加速度与力和质量的关系。数学表达式:ΣF=ma或ΣFx=Ma x ΣF y =ma y 理解该定律在注意: (1)。瞬时对应关系;(2)矢量关系;(3)。 2.力、加速度、速度的关系: (1)加速度与力的关系遵循牛顿第二定律。 (2)加速度一与速度的关系:速度是描述物体运动的一个状态量,它与物体运动的加速度没有直接联系,但速度变化量的大小加速度有关,速度变化量与加速度(力)方向一致。 (3)力与加速度是瞬时对应关系,而力与物体的速度,及速度的变化均无直接关系。Δv=at,v=v +at,速度的变化需要时间的积累,速度的大小还需考虑初始情况。 二、例题分析: 例1。一位工人沿水平方向推一质量为45mg的运料车,所用的推力为90N,此时运料车的加速度是1.8m/s2,当这位工人不再推车时,车的加速度。 【例2】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 【解析】本题主要研究a与F 合 的对应关系,弹簧这种特殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物体 正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 =0,由A→C 的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置
牛顿运动定律的综合应用
3-4专题:牛顿运动定律的综合应用 一、选择题 1.(2012·江西南昌)如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m 的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60kg ,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s ,g 取10m/s 2,那么( ) A .该消防队员加速与减速过程的时间之比为1 ∶2 B .该消防队员加速与减速过程的时间之比为2 ∶1 C .加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1 ∶7 D .加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2 ∶7 [答案] AC [解析] 由v =a 1t 1,v =a 2t 2,联立解得t 1 ∶t 2=1 ∶2,A 正确,B 错误;由t 1+t 2=3s 可得t 1=1s ,t 2=2s ,由L =v (t 1+t 2)2可知v =8m/s ,a 1=8m/s 2,a 2=4m/s 2。由mg -f 1=ma 1, mg -f 2=-ma 2,得f 1 ∶f 2=1 ∶7,C 正确,D 错误。 2.(2012·辽宁大连)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点,与竖直墙壁相切于A 点,竖直墙壁上另一点B 与M 的连线和水平面的夹角为60°,C 是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻,a 、b 两球分别由A 、B 两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点;c 球由C 点自由下落到M 点;则( )
A .a 球最先到达M 点 B .b 球最先到达M 点 C .c 球最先到达M 点 D .a 球最后到达M 点 [答案] C [解析] 由几何关系可得,A 、C 两点等高且OM 的长度等于圆环的半径R ,所以BM 的长度为2R ,AM 的长度为2R ,a 球的加速度大小为g sin45°,b 球的加速度大小为g sin60°,c 球的加速度大小为g ,由x =1 2at 2得t = 2x a ,结合三个小球加速度大小的表达可得,c 球最先到达M 点,故选项C 正确。 3.(2012·泉州五校质检)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁。开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ) A .F fa 大小不变 B .F fa 方向改变 C .F fb 仍然为零 D .F fb 方向向右 [答案] AD [解析] 系统初始处于平衡状态,当剪断右侧细线后,细绳弹力可发生突变,而弹簧上弹力不可突变。故b 此时只受弹簧向左弹力,相对地面有向左运动趋势和地面间存在向右摩擦力,D 正确;而a 物体由于所受弹力不变,故其受力情况不改变,F fa 大小方向均不变,A 对。 4.(2012·长沙模拟)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用 Prepared on 22 November 2020