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1、精选优质文档-倾情为你奉上牛顿第二定律应用1. 力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。由知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。例1. 如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是( )A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C. 从小球接触弹簧到到达最
2、低点,小球的速度先增大后减小D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 图1例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( )A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气D. 探测器匀速运动时,不需要喷气学生精练1如右图所示,一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法中正确的是
3、【 】A物块接触弹簧后即做减速运动B物块接触弹簧后先加速后减速C当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度不为零D当弹簧的弹力等于恒力F时,物块静止E当物块的速度为零时,它受到的合力不为零OBAm2如右图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的摩擦力大小恒定,则 【 】 A物体从A到O先加速后减速B物体从A到O加速,从O到B减速C物体在A、O间某点时所受合力为零 D物体运动到O点时所受合力为零2瞬时问题【例1】如图如图(a)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
4、角为,L2水平拉直,物体处于平衡状态. (1)现将图(a)中L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.(2)若将图(a)中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图(b)所示,求剪断L2瞬间物体的加速度.学生练习:如图所示剪断细绳的瞬间求A、B两球的加速度的大小和方向;PQ思考1如图所示,质量分别为m1、m2的物体P、Q,分别固定在质量不计的弹簧两端,将其竖直放在一块水平板上并处于静止状态。如突然把水平板撤去,则在刚撤离瞬间,P、Q的加速度分别为多少?PQ练习。1.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物休Q的加
5、速度大小是( )A、ap=aQ=g B、ap=2g, aQ=g C、ap=g, aQ=2g D、ap=2g, aQ=03. 用牛顿运动定律解决两类基本问题解决这两类基本问的方法是,以 ,由运动学公式和牛顿定律列方程求解。1、由受力情况判断物体的运动状态在受力情况已知的情况下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的运动速度或位移。处理这类问题的基本思路是: 2、由运动求情况判断受力情况对于第二类问题,在运动情况已知情况下,要求判断出物体的未知力的情况,其解题思路一般是: 【例1】(09年江苏卷)13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2,动力系统提供的恒定升力F =28 N
6、。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。学生精练1.带面水平的传送带以4m/s的速度顺时针运动,主动轮和被动轮的轴相距12m。现将一物体m放在A轮的正上方,如图3-30所示。物体和传送带间的动摩擦因数为0.2,则物体m经多长时间可运动到B轮的上方?(g取1
7、0m/s2)2.如图所示,质量M10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数=0.02,在木楔的倾角为300的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v1.4m/s,在这个过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(重力加速度取g10m/s2) 高考真题训练1.在光滑的水平轨道上有两个半径都为r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L(L比r大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于L时,两球间存在的相互作用的恒定斥力为F设A球从远离B球处以速度vo沿两球连心线向原来静止的B球运动,如图4.7-
8、4所示,欲使两球不发生接触,v0必须满足什么条件? 2.(2005全国3)(19分)如图所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处于静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d,重力加速度为g。3.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色
9、痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。4.连接体 超失重问题 1连接体问题(1)系统、内力与外力 系统: 内力 外力 当对系统进行受力分析时,应注意分析 ,不分析 。(2)连接体问题的处理方法,一般分为整体法和隔离法,通常是两种方法交叉使用,如:先整体求_再_求内力;或先隔离求加速度再整体求外力。2超重和失重 (1)超重:当物体 时,此时物体所受向上的力大于物体所受的重力,这就叫超重现象。 (2)失重:当物体 时,此时物体所受向上的力小于物体的重力,这种现象叫失重。 完全失重 在完全失重状态下,平常一切与重力有关的现象都完全消失,如单摆停摆,天平失衡,液体不再产生向下的压强向上
10、的浮力等。(3)注意:无论是超重,还是失重,物体所受的重力是 (填“变化”、“不变”)二、例题精讲 例1物块AB,与水平地面的摩擦不计,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,则A和B之间的作用力为多少( 变式训练)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块放在摩擦因数为的水平面上,中间用细绳相连,在F拉力的作用下一起向右做匀加速运动,求中间细绳的拉力为多大?m1m2F思考与探索m1m2F【3】如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块放在倾角为的光滑斜面上,中间用细绳相连,在F拉力的作用下一起向右做匀加速运动,求中间细绳的拉力为多大? 【4】如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块放在倾角为
11、的斜面上,斜面的摩擦因数为,中间用细绳相连,在F拉力的作用下一起向右做匀加速运动,求中间细绳的拉力为多大?m1m2F 规律总结 拓展训练12345F如图所示,五个木块并排放在水平地面上,它们的质量相同,它们与地面的摩擦不计,当用力F推第一块使它们共同加速运动时,第2块木块对第3块木块的推力为 。高考试题训练如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块放在光滑的水平面上,中间用细绳相连,在F1、F2()拉力的共同作用下一起向右做匀加速运动,求中间细绳的拉力为多大?m1m2F1F2例2.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤,弹簧秤下面挂着一个质量为m=5 kg的物体
12、A,当升降机向上运动时,他看到弹簧秤的示数为40 N, g取10 m/s2,求此时人对地板的压力。高考试题训练1.下列说法中正确的是( )A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态2.原来作匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示。现发现物体A突然被弹簧拉向右方。由此可判断,此时升降机的运动可能是( ) A加速上升 B减速上升 C加速下降 D减速下降5. 临界问题在临界问题中包含着从一种物理现象
13、转变为另一种物理现象,或从一物理过程转入另一物理过程的转折状态。常出现“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。例1. 一斜面放在水平地面上,倾角,一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端,如图9所示。斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计斜面与水平面的摩擦,当斜面以的加速度向右运动时,求细绳的拉力及斜面对小球的弹力。(g取)学生精练1、 (2010全国卷1)15如右图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则
14、有( )A, B,C, D,2放在水平面上的物块,受到方向不变水平推力F的作用,F与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示,取重力加速度g=10 m/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m分别为( )O246t/sF/N123O246t/sv/(ms1)24Am=0.5kg,m=0.4Bm=1.5kg,m=Cm=0.5kg,m=0.2Dm=1kg,m=0.23.如图所示,质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为,整个过程弹簧未超过弹性限度,则( )A
15、滑块向左运动过程中,始终做减速运动B滑块向右运动过程中,始终做加速运动kvmC滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D滑块向右运动过程中,当弹簧形变量时,物体的加速度最大4如图,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于A0BkC()kD()k5如图所示,两上下底面平行的滑块重叠在一起,置于固定的、倾角为的斜面上,滑块A、B的质量分别为M、m,A与斜面间的动摩擦因数为1,B与A之间的动摩擦因数为2.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下
16、,滑块上B受到的摩擦力()(A)等于零(B)方向沿斜面向上(C)大小等于1mgcos(D)大小等于2mgcos6 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,已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力: A.等于Mg B.等于(M+m)g C.等于Mg+f D.等于(M+m)g-fE.无法确定计算题1.(06高考)一质量为m=40 kg的小孩在电梯内的体重计上,电梯从t = 0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?(取重力加速度g=10 m/s2)2.(2010安徽卷)22.(14分)质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去,其运动的图像如图所示。取,求:(1)物体与水平面间的运动摩擦因数; (2)水平推力的大小;(3)内物体运动位移的大小。专心-专注-专业