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1、 辛集一中辛集一中厚德 博学 励志 笃行 第三章第三章 牛顿运动定律习题牛顿运动定律习题辛集市第一中学辛集市第一中学 阎晓艳阎晓艳一.强化对牛顿第二定律的理解：1.瞬时性。瞬时性。2.矢量性矢量性。例例1在光滑水平面上某物体在恒在光滑水平面上某物体在恒力力F作用下作匀加速直线运动，当作用下作匀加速直线运动，当速度达到速度达到v0后，将作用力后，将作用力F逐渐减逐渐减小至零，则物体的运动速度将小至零，则物体的运动速度将 A由由v0逐渐减小到零逐渐减小到零 B由由v0逐渐增大到最大值逐渐增大到最大值C由由v0先减小再增大到最大值先减小再增大到最大值 D由由v0增大到最大值再减小至零增大到最大值再减
2、小至零(B)练：如图是练：如图是“神舟神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中获得的推力与其重力是
3、作用力和反作返回舱在喷气过程中获得的推力与其重力是作用力和反作用力用力D返回舱在喷气过程中处于失重状态返回舱在喷气过程中处于失重状态(A)二.处理连接体问题的方法：整体法 隔离法(1)整整体体法法：把把两两个个或或两两个个以以上上的的物物体体组组成成的的系系统统作作为为一一个个整体来研究的分析方法整体来研究的分析方法.(2)隔隔离离法法：将将所所确确定定的的研研究究对对象象从从周周围围物物体体中中隔隔离离出出来来的的分析方法分析方法.(3)一一般般只只涉涉及及系系统统外外部部对对系系统统的的作作用用力力时时，优优先先选选用用整整体体法；而涉及系统内物体间相互作用力时，必须选用隔离法法；而涉及系
4、统内物体间相互作用力时，必须选用隔离法.例例2 2.如图所示，两个质量分别为如图所示，两个质量分别为m m1 12kg、m2 2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为质弹簧秤连接。两个大小分别为F1 1=30N、F2 2=20N的水平拉力分别作用在的水平拉力分别作用在m1 1、m m2 2上，则上，则 A弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是25N B弹簧秤的示数是弹簧秤的示数是50NC在突然撤去在突然撤去F2 2的瞬间，的瞬间，m m1 1的加速度的加速度 大小为大小为5m/s5m/s2 2D在突然撤去在突然撤去F 1 1的瞬间，的瞬间
5、，m m1 1的加速度的加速度 大小为大小为13ms2 2(D)练练.如如图图3所所示示，一一夹夹子子夹夹住住木木块块，在在力力F作作用用下下向向上上提提升升.夹夹子子和和木木块块的的质质量量分分别别为为m、M.夹夹子子与与木木块块两两侧侧间间的的最最大大静静摩擦力均为摩擦力均为f，若木块不滑动，力，若木块不滑动，力F的最大值是的最大值是图3(A)1.常见的图像形式常见的图像形式在在动动力力学学与与运运动动学学问问题题中中，常常见见、常常用用的的图图像像是是位位移移图图像像(xt图图像像)、速速度度图图像像(vt图图像像)和和力力的的图图像像(Ft图图像像)等等，这这些些图图像像反反映映的的是
6、是物物体体的的运运动动规规律律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹.2.图像问题的分析方法图像问题的分析方法遇遇到到带带有有物物理理图图像像的的问问题题时时，要要认认真真分分析析图图像像，先先从从它它的的物物理理意意义义、点点、线线段段、斜斜率率、截截距距、交交点点、拐拐点点、面面积积等等方方面面了了解解图图像像给给出出的的信信息息，再再利利用用共共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题.三、动力学的图像问题例例3.(多选多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度速度a随时间随时间t变化
7、的图线如图所示，以竖直向上变化的图线如图所示，以竖直向上为为a的正方向，则人对地板的压力的正方向，则人对地板的压力At2 s时最大时最大 Bt2 s时最小时最小Ct8.5 s时最大时最大 Dt8.5 s时最小时最小(AD)练练.(多选多选)一物块在一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运时刻滑上一固定斜面，其运动的动的vt图线如图图线如图(b)所示若重力加速度及图中的所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出均为已知量，则可求出A斜面的倾角斜面的倾角B物块的质量物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数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物块沿斜面向上滑行的最大高度(
8、ACD)四、多过程问题分析1.当当题题目目给给出出的的物物理理过过程程较较复复杂杂，由由多多个个过过程程组组成成时时，要要明明确确整整个个过过程程由由几几个个子子过过程程组组成成，将将过过程程合合理理分分段段，找找到到相相邻邻过过程程的联系点并逐一分析每个过程的联系点并逐一分析每个过程.联联系系点点：前前一一过过程程的的末末速速度度是是后后一一过过程程的的初初速速度度，另另外外还还有有位位移关系等移关系等.2.注注意意：由由于于不不同同过过程程中中力力发发生生了了变变化化，所所以以加加速速度度也也会会发发生生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度变化，所以对每一过程都要分别进行
9、受力分析，分别求加速度.知识深化知识深化例例4.质量为质量为 10 kg 10 kg的环在的环在F F200 N200 N的拉力作用下，沿粗糙直的拉力作用下，沿粗糙直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角3737，拉力，拉力F F与杆的夹角也为与杆的夹角也为。力。力F F作用作用0.5s0.5s后撤去，环在杆上继续上后撤去，环在杆上继续上滑了滑了0.4s0.4s后，速度减为零。（已知后，速度减为零。（已知sin37sin370.60.6，cos37cos370.80.8，g g10 m/s210 m/s2）求：）求：（1 1）环与杆之间的动摩擦因数）环与杆之间
10、的动摩擦因数（2 2）环沿杆向上运动的总距离）环沿杆向上运动的总距离=0.5s=1.8m练练.如图如图1所示，一小轿车从高为所示，一小轿车从高为10 m、倾角为、倾角为37的斜坡顶端从静的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端端115 m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2103 N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4104 N，小，小轿车的质量为轿车的质量为2 t，小轿车与斜坡及水平地面
11、间的动摩擦因数均为，小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2)求：求：(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；小轿车行驶至斜坡底端时的速度；(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置轿车在行驶过程中不采用刹车装置)解析解析小轿车小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F1mgsin 37mgcos 37ma1代入数据得斜坡上小轿车的加速度代入数据得斜坡上小
12、轿车的加速度a13 m/s2由由v 2a1x1x1得得小轿车行驶至斜坡底端时的速度小轿车行驶至斜坡底端时的速度v110 m/s.(2)为为使使小小轿轿车车在在水水平平地地面面上上行行驶驶而而不不掉掉入入池池塘塘，在在水水平平地地面面上上加加速速的的时间不能超过多少？时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置轿车在行驶过程中不采用刹车装置)答案答案5 s解析解析在水平地面上加速时在水平地面上加速时F2mgma2代入数据得代入数据得a22 m/s2关闭油门后减速关闭油门后减速mgma3，代入数据得代入数据得a35 m/s2设关闭油门时轿车的速度为设关闭油门时轿车的速度为v2，有有即即在水平地面上加速的时间不能超过在水平地面上加速的时间不能超过5 s.辛集一中辛集一中厚德 博学 励志 笃行