牛顿运动定律专题
牛顿运动定律点点清专题5 等时圆问题2019

牛顿运动定律点点清专题4 等时圆模型问题一知识清单1.“等时圆”模型(1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示。
且为t=2Rg(如图甲所示).(2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等,为t=2Rg(如图乙所示).(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示。
2.巧用“等时圆”模型解题对于涉及竖直面上物体运动时间的比较、计算等问题可考虑用等时圆模型求解.二、经典例题例题1.如图14所示,位于竖直平面内的圆周与水平面相切于M点,与竖直墙相切于点A,竖直墙上另一点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,甲、乙两球分别从A、B 两点由静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点。
丙球由C点自由下落到M点。
则( )图14A.甲球最先到达M 点B.乙球最先到达M 点C.丙球最先到达M 点D.三个球同时到达M 点解析 设圆轨道的半径为R ,根据等时圆模型有t 乙>t 甲,t 甲=2Rg;丙做自由落体运动,有t 丙=2R g,所以有t 乙>t 甲>t 丙,选项C 正确。
答案 C例题2.如图所示,在倾角为θ的斜面上方的A 点处放置一光滑的木板AB ,B 端刚好在斜面上.木板与竖直方向AC 所成角度为α,一小物块自A 端沿木板由静止滑下,要使物块滑到斜面的时间最短,则α与θ角的大小关系应为( B )A .α=θB .α=θ2 C .α=θ3D .α=2θ解析: 如图所示,在竖直线AC 上选取一点O ,以适当的长度为半径画圆,使该圆过A 点,且与斜面相切于D 点.由上题结论可知,由A 沿斜面滑到D 所用时间比由A 到达斜面上其他各点所用时间都短.将木板下端与D 点重合即可,而∠COD =θ,则α=θ2.例题3.如图所示,AB 和CD 为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R 和r 的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P .设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A 滑到B 和由C 滑到D ,所用的时间分别为t 1和t 2,则t 1与t 2之比为( )A .2∶1B .1∶1C .3∶1D .1∶ 3解析: 设光滑斜槽轨道与水平面的夹角为θ,则物体下滑时的加速度为a =g sin θ,由几何关系,斜槽轨道的长度x =2(R +r )sin θ,由运动学公式x =12at 2,得t =2x a =2×2(R +r )sin θg sin θ=2R +rg,即所用的时间t 与倾角θ无关,所以t 1=t 2,B 项正确. 三 达标练习1、如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L 形直轨道,C 处有一 小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能)。
牛顿运动定律专题

第 1 页牛顿运动定律经典题解析一、夯实基础知识1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式F ma =.对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,x x F ma =,y y F ma =,z z F ma =;(4)牛顿第二定律F ma =定义了力的基本单位——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s 2的加速度的作用力为1N ,即211/N kg m s =⋅.3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
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。
高中物理牛顿运动定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析

高中物理牛顿运动定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1. 在机场可以看到用于传送行李的传送带,行李随传送带一起前进运动。
如图所示,水平传送带匀速运行速度为v=2m/s,传送带两端AB间距离为S o=lOm,传送带与行李箱间的动摩擦因数卩=0.2当质量为m=5kg的行李箱无初速度地放上传送带A端后,传送到B端,重力加速度g取10m/2;求:(1) 行李箱开始运动时的加速度大小a;(2) 行李箱从A端传送到B端所用时间t;(3) 整个过程行李对传送带的摩擦力做功W。
【答案】⑴,(2)薜耳⑶="-纠【解析】【分析】行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动,根据牛顿第二定律及运动学基本公式即可解题行李箱开始运动时的加速度大小和行李箱从A端传送到B 端所用时间;根据做功公式求解整个过程行李对传送带的摩擦力做功;【详解】解:(1)行李在传送带上加速,设加速度大小为aI__7(2)行李在传送带上做匀加速直线运动,加速的时间为t1V 2灯== Is1所以匀加速运动的位移为:s\=尹甘=lrnSo-Si 10-1行李随传送带匀速前进的时间:(2 = ---------- = —-一=4.5$v 2行李箱从A传送到B所需时间::3 --气出⑶t1传送带的的位移为:怜一叽“ -根据牛顿第三定律可得传送带受到行李摩擦力为:『◎『整个过程行李对传送带的摩擦力做功:w =7比=-吓阿=-20/2. 如图甲所示,质量为m的A放在足够高的平台上,平台表面光滑•质量也为m的物块B放在水平地面上,物块B与劲度系数为k的轻质弹簧相连,弹簧与物块A用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧•现给物块A施加水平向右的拉力F (未知),使物块A做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a,重力加速度为g,A、B均可视为质点.根据v 2 2ax 解得:v . 2ax 对物体A:F T ma ; 对物体B:T=mg , 解得 F=ma+mg ; (2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:F cosT | m C a ,其中T | kx mg ;竖直方向:F sin m C g ;联立解得m e3mg4g 3a3.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止 于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量 m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v °=ioom/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数 卩=0.05其它摩擦不计.若木板每次与 A 、B 相碰后速度立即减为 0,且与A 、B 不粘连,重力加 速度 g=10m/s 2.求:(1) 当物块B 刚好要离开地面时,拉力 F 的大小及物块 A 的速度大小分别为多少;(2)若将物块 A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成 37°角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块 C 的质量应满足什么条件? ( sin37°0.6,cos37° 0.8)【答案】(1) F ma mg;v 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时, B 受力分析有mg kx ,得:x2嘗(2) m C设弹簧的伸长量为mg k3mg 4g 3ax ,物块A 的速度大小为v ,对物块2amg k(3)木块最终停止时离 A 点的距离s.【答案】(1) v 2m/s (2) F N 12.5N (3) L 1.25m 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为 v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:m °V 0 (m ° mjv解得:v 2叹;⑵木块滑上薄板后,木块的加速度 印 g 0.5,且方向向右设经过时间t ,木块与木板共同速度 v 运动 则:va 2t此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度.1 .2 1 2x vt a 1ta 2t L2 2故共速时,恰好在最左侧 B 点,此时木块的速度 v v a 1t 1^S 木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2vF N mg m R代入相关数据解得:F N =12.5N. 由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ;1 2⑶木块还能上升的高度为 h ,由机械能守恒有:(m ° mjv (m 0 m^gh2h 0.05m 0.4m木块不脱离圆弧轨道,返回时以 1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过 t 1共速,此时木 板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为 a 1,板产生的加速度a 2 mg M, 且方向向左则:v2 a1t1 a2t1,解得:t1 1s1 2 1 2此时x v t1a-i t-i a2t| 0.5m2 2v3v2 at10.5叹碰撞后,v薄板=0,木块以速度V3=0.5m/s的速度向右做减速运动v3设经过t2时间速度为0,则t2a;1s| 2x v3t2a2t2 0.25m2故△L=b △x' - x=1.25m即木块停止运动时离A点1.25m远.4. 如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A。
高中物理牛顿运动定律的应用综合题专题训练含答案

高中物理牛顿运动定律的应用综合题专题训练含答案高中物理牛顿运动定律的应用填空题专题训练含答案姓名:__________班级:__________考号:__________一、填空题(共30题)1、如图所示,在水平方向上加速前进的车厢里,悬挂着小球的悬线与竖直方向保持α=30°角。
同时放在车厢里的水平桌面上的物体A 和车厢保持相对静止,已知A的质量是0.5kg,则A受到摩擦力大小是________N,方向为___________。
(取g=10m/s2)2、如图所示,是一辆汽车在两站间行驶的速度图象。
两站之间是一段平直的公路,汽车所受阻力大小不变,且BC段的牵引力为零,已知汽车的质量为4000kg,则汽车在BC段所受的阻力是________N,3、用水平向右、大小为0.4N的拉力可拉着一个物体在水平面上匀速运动,当用2.0N的水平向左拉力拉着这个物体在同一水平面上从静止开始运动,2s内物体位移是1.6m,则物体运动的加速度为m/s2,物体质量为kg。
4、如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。
则两个物块运动的加速度为__________,运动过程中轻线对m2的拉力为__________。
5、如图所示,质量均为的、两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,球紧靠竖直墙壁,今用水平力将球向左推压弹簧,平衡后,突然将撤去,在这一瞬间球的加速度大小为??,球的加速度的大小为。
6、两个物块M、N,质量之比和初速度之比都是2∶3,沿同一水平面滑动.它们与水平面间的动摩擦因数之比为2∶1,则它们沿该水平面滑行的最大距离之比是??.7、如图所示,木块A、B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m,B的质量为2m。
现施加水平力F拉B,A、B刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动。
若改为水平力F′拉A,使A、B也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F′不得超过。
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动.已知力F 的大小为5N ,物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物体由静止开始运动后的加速度大小;(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小; (3)若8s 末撤掉拉力F ,则物体还能前进多远? 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示:根据牛顿第二定律,得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得:a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后,物体做匀减速运动, 根据牛顿第二定律得,物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解运动学参量.2.如图,质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上,长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1,现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板,恰好未从木板上滑下,滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5,g 取10m/s 2,求:(1)木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小; (2)木板长度;(3)木板在地面上运动的最大位移。
专题05 牛顿运动定律中的斜面和板块模型(解析版)-高考物理计算题专项突破

专题05 牛顿运动定律中的斜面和板块模型一、牛顿第二定律:ma F =合;x ma F x =合;y ma F y =合。
二、牛顿第三定律:'F F -=,(F 与'F -等大、反向、共线)在解牛顿定律中的斜面模型时,首先要选取研究对象和研究过程,建构相应的物理模型,然后以加速度为纽带对研究对象进行受力分析和运动分析,最后根据运动学公式、牛顿运动定律、能量守恒定律、动能定理等知识,列出方程求解即可。
在解决牛顿定律中的板块模型时,首先构建滑块-木板模型,采用隔离法对滑块、木板进行受力分析,运用牛顿第二定律运动学公式进行计算,判断是否存在速度相等的临界点;若无临界速度,则滑块与木板分离,只要确定相同时间内的位移关系,列出方程求解即可;若有临界速度,则滑块与木板没有分离,此时假设速度相等后加速度相等,根据整体法求整体加速度,由隔离法求滑块与木板间的摩擦力f 以及最大静摩擦力m f 。
如果m f f ≤,假设成立,整体列式,求解即可;如果m f f >,假设不成立,需要分别列式求解。
一、在斜面上物块所受摩擦力方向的判断以及大小的计算1.物块(质量为m )静止在粗糙斜面上:(1)摩擦力方向的分析:对物块受力分析,因为物块重力有沿斜面向下的分力,故物块有沿斜面向下的运动趋势,则物块所受摩擦力沿斜面向上。
(2)摩擦力大小的计算:物块处于平衡状态,沿斜面方向受力平衡,即0=合F ,则有θsin mg F f =。
2.物块(质量为m )在粗糙的斜面上匀速下滑:(1)摩擦力方向的分析:物块沿斜面向下运动,可以根据摩擦力的方向与相对运动的方向相反来判断物块受到的摩擦力的方向沿斜面向上。
(2)摩擦力大小的计算:①物块处于平衡状态,沿斜面方向受力平衡,即0=合F ,则有θsin mg F f =,N F f μ=。
②物块沿斜面向下做匀加速运动,滑动摩擦力为N F f μ=,由牛顿第二定律有ma F mg f =-θsin 。
物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析

对
B: a2' /
s2
经分析,B 先停止运动,A 最后恰滑至 B 的最右端时速度减为零,故 v2 v2 L 2a1 2a2 ' 2
【详解】
(1)A、B 间恰要相对滑动的临界条件是二者间达到最大静摩擦力,
对 A,由牛顿第二定律可知,加速度 a 1g 2m / s2 ;
对 B,由牛顿第二定律可知, Fmin 2 m M g 1mg Ma ,
/
解得 Fmin 18N
(2)F=20N>18N,二者间会相对滑动,对 B,由牛顿第二定律;
(1)若 A、B 间相对滑动,F 的最小值;
(2)当 F=20N 时,若 F 的作用时间为 2s,此时 B 的速度大小;
/
(3)当 F=16N 时,若使 A 从 B 上滑下,F 的最短作用时间.
【答案】(1) Fmin 18N (2) v2 20m / s (3) t2 1.73s
【解析】
【分析】
(1)对铅块、木板根据牛顿第二定律求解加速度大小;(2)从开始到滑落过程,铅块和 木板的位移之差等于 L,求解时间;(3)根据两种临界态:到右端恰好共速以及共速后不 能从左侧滑下求解力 F 的范围; 【详解】
(1)铅块: 1mg ma1
解得 a1=4m/s2; 对木板: 1mg 2 (M m)g Ma2 解得 a2=2m/s2
1 2
a1t12
1 2
a2t12
1.25m
撤掉 F 后:物块相对于木板上滑,加速度仍未 a1=8m/s2,减速上滑
而木板: Mg sin 2 (M m)g cos 1mg cos Ma2
则: a2 12m/s2 ,方向沿斜面向下,减速上滑
由于: Mg sin 1mg cos 2 (M m)g cos
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牛顿运动定律专题 一、牛顿运动定律 1. 惯性 惯性是物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关。 质量是物体惯性大小的量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。 2.牛顿第一定律 牛顿第一定律是:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 牛顿第一定律的意义在于:指出了一切物体都有惯性;指出了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即是产生加速度的原因。 例1、关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的是 A.牛顿第一定律是实验定律 B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C.惯性定律与惯性的实质是相同的 D.物体的运动不需要力来维持 3. 牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。 F=ma 例2、如图所示为甲、乙两个物体运动的v-t图象,根据图象回答:哪个物体加速度大?哪个物体速度变化快?如果它们受到的力相等,那么哪个物体的惯性大?如果它们 的质量相等,那么哪个物体所受力大?
4.牛顿第三定律 作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上,且同时产生、同时消失,力的性质又相同。 一对作用力和反作用力与一对平衡力虽都是等大反向,但作用力和反作用力受力对象为两个物体,而平衡力则为一个物体;效果上作用力和反作用力各有各的效果,而平衡力则只有使物体平衡的效果;作用力反作用力的性质必定相同,而平衡力的性质则不一定相同。 二、牛顿运动定律应用 1、牛顿第二定律的瞬时性:合外力与加速度之间存在着对应的瞬时关系。合外力变化,加速度随即变化。 例3、如图所示,木块A、B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面,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的瞬时。A和B的加速度分别是aA= ,aB= 。
例4、如图所示,一条轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球平衡时细线是水平的,弹簧与竖直方向的夹角为θ。若突然剪断细线,则在刚剪断的瞬间,弹簧的拉力的大小__________,小球的加速度的方向与竖直方向夹角等于_________。
例5、一个质量为3kg的物体,在0~4s内受水平拉力F的作用,在4~10s仅受摩擦力作用而停止,其tv图象如图所示,则物体所受摩擦力为______N,拉力大小为______N.
2、牛顿运动定律与运动学综合类的问题求解的关键:加速度是连接的桥梁。 如果是根据物体的受力情况来确定其运动情况,则应先用牛顿定律求出加速度,再用运动学公式确定物体的运动情况。如果是根据物体运动情况来确定其受力情况,则应先应用运动学公式求出加速度,再动用牛顿运动定律确定力。
A B
θ 例6、一个物体放在倾角为θ的斜面上,向下轻轻一推它刚好能匀速下滑,若给它一个沿斜面向上的初速度v0.,则它沿斜面向上滑动的最大距离是______.
例7、如图所示,O点是竖直圆环的顶点,Oc是圆环直径,Oa和Ob是两条不同倾角的弦.在ObOaOc,,线上置三个光滑的斜面,一个质点从O自由释放,先后分别沿ObOaOc,,下滑,到达cba,,三点的时间( ) A.最短的是a点 B.最短的是b点 C.最长的是c点 D.时间都相同
例8、如图所示,光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边.三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端,则正确的是( ) A、物体沿DA滑到底端时具有最大速率 B、物体沿EA滑到底端所需时间最短 C、物体沿CA下滑,加速度最大 D、物体沿DA滑到底端所需时间最短
例9、以15m/s的速度行驶的汽车,关闭发动机后10s汽车停下来,若汽车的质量为4×103kg,则汽车在滑行中受到的阻力是( ) A.6×103N B.6×102N C.60N D.6N 例10、一机动车拉一拖车,由静止开始在水平轨道上匀加速前进,在运动开始后的头10s内走过40m,然后将拖车解脱.但机车的牵引力仍旧不变,再过10s两车相距60m.试求机动车和拖车质量之比.(计算时一切阻力均不计)
3、牛顿第二定律的矢量性:牛顿第二定律是矢量方程,决定了要用矢量的方法进行操作。 ①只受两个互成角度的力而作匀加速运动的物体。一般用平行四边形合成的方法求合力,再运用牛顿第二定律求加速度。 例11、动力小车沿倾角为的斜面匀加速向 方向运动时,小车支架上的单摆(如图的摆线呈水平状态。此时小车的加速度大小为 。
例12、如图所示,小车内的地面是光滑的,左下角放一个均匀小球,右壁上挂一个相同的球,两个球的质量均为4kg,悬挂线与右壁成37°角,小车向右加速前进.求:当右壁对A球的压力为零时,左壁对B球的压力为多大?(g取10 m/s2)
②如果物体受三个力或三个以上的力作用而产生加速度,常采用的办法是建立平面直角坐标系,并使x轴沿加速度的方向,然后再进行力的正交分解。 例13、如图所示,皮带传送机的倾角α=30o,质量m=2kg的物体在向下以 2m/s2的加速度加速传送的过程中,物体与传送带没有相对滑动,则物体受到的静摩擦力大小是___________,方向是____________。(g=10m/s2 )
③如果物体所受各个力互相垂直或大部分相互垂直,而加速度又和这些力成一夹角,则一般将加速度进行分解。 例14、如图所示,电梯与地面的夹角为30,质量为m的人站在电梯上。当电梯斜向上作匀加速运动时,人对电梯的压力是他体重的1.2倍,那么,电梯的加速度a的大小和人与电梯表面间的静摩擦力f大小分别是( )
A.a=g/2 B.a=2g/5 C.f=2mg/5 D.f=3mg/5
三、超重和失重问题 1、超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况。当物体具有向上的加速度时(加速上升或减速下降)呈现超重现象。 2、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况。当物体具有向下的加速度时(加速下降或减速上升)呈现失重现象。 物体处于超重或失重状态(包括完全失重)时,地球作用于物体的重力始终存在,大小也没有发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化,即物体的视重有了变化。
例15、在甲地用竖直向上的拉力使质量为m1的物体竖直向上加速运动,其加速度a1 随不同的拉力而变化的图线如图中甲所示。在乙地用竖直向上的拉力使质量为m2的物体竖直向上加速运动,其加速度a2 随不同的拉力而变化的图线如图中乙所示。甲、乙两地的重力加速度分别为g1、g2,由图象知( ) A.m1g2 C.m1m2,g1>g2
例16、电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N的物体。当电梯运动时,看到弹簧秤的读数为6N,则可能是( ) A.电梯加速向上运动 B.电梯减速向上运动 C.电梯加速向下运动 D.电梯减速向下运动
例17、如图所示(a)一个质量为m0=5kg的物体放在光滑的水平桌面上,当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时,产生 m/s2的加速度.现撤掉20N的拉力,在细绳下端挂上重为20N的物体m,如图所示(b),则物体m0的加速度为______m/s2 (取10m/s2)
例18、如图所示,用绳悬吊小桶,在桶壁钻两个对称的小孔A、B。桶内盛满水时,水从A、B孔喷出。现剪断绳让小桶自由下落,空气阻力忽略不计,则在下落过程中 A.水继续从小孔喷出 B.水将不再从小孔中喷出 C.水将以更大速度喷出 D.水将以较小的速度喷出
例19、如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定竖直杆,在杆上套一个环,箱的杆的质量为M,环的质量为m,已知环沿杆以加速度a下滑,则此时箱对地面的压力是( ): A.(m+M)g B.(m-M)g C.(m+M)g-ma D.(m+M)g+ma
30 A B 甲 乙 F a O 相关练习 1.如图所示,物体A放在水平桌面上,被水平细绳拉着处于静止状态,则( ) A.A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 B.A对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的 C.绳对A的拉力小于A所受桌面的摩擦力 D.A受到的重力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力
2、在第27届悉尼奥运会上,我国运动员占旭刚克服困难,以惊人的勇气在最后一举中成功地举起367.5kg的杠铃,终于夺得77公斤级举重冠军,为祖国赢得了荣誉。设占旭刚最后一举中手臂与杠铃的夹角如图所示,则杠铃静止时占旭刚每个手臂承受的压力为(g=10m/s2)( )
A.1837.52N B.36752N C.1837.5N D.3675N
3、如图所示,质量m=1.0kg的物体静止放在水平面上,在水平恒定拉力F作用下开始运动,经时间t=2.0s撤去拉力F,物体在水平面上继续滑动s=3.0m时停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15,取g=10m/s2。求: (1)撤去拉力F后,物体继续向右滑动过程中加速度的大小; (2)撤去拉力F的瞬间,物体速度的大小; (3)拉力F的大小。
4.如图所示.水平放置的传送带以速度2vm/s向右运行.现将一小物体轻轻地放在传送带的A端.物体与传送带间的动摩擦因数2.0.若A端与B端相距4m.则物体由A到B的时间是多大?物体到达B点的速度是多大?
F m