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牛顿第二定律应用习题(详解)

牛顿第二定律应用习题(详解)
牛顿第二定律应用习题(详解)

§ 牛顿第二定律的应用中连接体问题

【典型例题】

例1.两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,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 对物体 B 的作用力等于( ) A.

F m m m 211+ B.F m m m 2

12

+

D.

F m

2

1

扩展:1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。

2.如图所示,倾角为

α的斜面上放两物体m 1和m 2,用与斜面

平行的力F 推m

1,使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体 之间的作用力总为 。

例2.如图所示,质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑, 木板上站着一个质量为m 的人,问(1)为了保持木板与斜面相 对静止,计算人运动的加速度(2)为了保持人与斜面相对静止,

木板运动的加速度是多少

【针对训练】

3.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间

的静摩擦因数μ=,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的 加速度前进(g =10m/s 2

4.如图所示,箱子的质量M =,与水平地面的动摩擦因

数μ=。在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m =

的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,使小球的悬线偏离竖直 方向θ=30°角,则F 应为多少(g =10m/s 2

【能力训练】

1.如图所示,质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上,A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数 分别为μ1,μ2,当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时,

B 受到摩擦力( )

A.等于零

B.方向平行于斜面向上

C.大小为μ1mgcos θ

D.大小为μ2mgcos θ 2.如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m 的小球。小球上下振动时,框架始终 没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加 速度大小为( ) B.

g m m M - D.g m

m

M + 3.如图,用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B 物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力F

拉力F a 和F b 的变化情况是( ) 增大 增大 变小

不变

4.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量 为M 的竖直竹竿,当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时, 竿对“底人”的压力大小为( )

A.(M+m )g

B.(M+m )g -ma

C.(M+m )g+ma

D.(M -m )g

5.如图,在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计 的薄板,将薄板上放一重物,并用手将重物往下压,然后突 然将手撤去,重物即被弹射出去,则在弹射过程中,(即重 物与弹簧脱离之前),重物的运动情况是( ) A.一直加速

B.先减速,后加速

C.先加速、后减速

D.匀加速

6.

如图所示,木块A 和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,当沿水平方向抽出木块C 的瞬时,A 和B A = ,a B= 。

7.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块 A 的顶端P 处,细线的另一端拴一质量为m 的小球。当滑块至 少以加速度a = 向左运动时,小球对滑块的压力等

于零。当滑块以a =2g 的加速度向左运动时,线的拉力大小 F = 。

8.如图所示,质量分别为m 和2m 的两物体A 、B 叠放在一起,放在光滑的水平地面上,已知A 、B 间的最大摩擦力为A 物体重力的μ倍,若用水平力分别作用在A 或B 上,使A 、B 保持相对静止做加速运动,则作用于A 、B 上的最大拉力F A 与F B 之比为多少

9.如图所示,质量为80kg 的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N ,则斜面的倾角θ为多少物体对磅秤的静摩擦力为多少

10.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为m o 的平盘,盘中有一物体,质量为m ,当盘静止时,弹簧的长度比自然长度伸长了L 。今向下拉盘使弹簧再伸长△L 后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少

参考答案

例1.分析:物体A 和B 加速度相同,求它们之间的相互作用力,采取先整体后隔离

的方法,先求出它们共同的加速度,然后再选取A 或B 为研究对象,求出它们之间的相互作用力。 解:对A 、B 整体分析,则F =(m 1+m 2)a 所以2

1m m F

a +=

求A 、B 间弹力F N 时以B 为研究对象,则F m m m a m F N 2

12

2+==

答案:B

例2.解(1)为了使木板与斜面保持相对静止,必须满足木板在斜面上的合力为零,所以人施于木板的摩擦力F 应沿斜面向上,故人应加速下跑。现分别对人和木板应用牛顿第二定律得:

对木板:Mgsin θ=F 。

对人:mgsin θ+F =ma 人(a 人为人对斜面的加速度)。 解得:a 人=

θsin g m

m

M +,方向沿斜面向下。 (2)为了使人与斜面保持静止,必须满足人在木板上所受合力为零,所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上,故人相对木板向上跑,木板相对斜面向下滑,但人对斜面静止不动。现分别对人和木板应用牛顿第二定律,设木板对斜面的加速度为a 木,则:

对人:mgsin θ=F 。 对木板:Mgsin θ+F=Ma 木。 解得:a 木=

θsin g M

m

M +,方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动,而木板沿斜面向下滑动,所以人相对斜面静止不动。

针对训练

3.解:设物体的质量为m ,在竖直方向上有:mg=F ,F 为摩擦力

在临界情况下,F =μF N ,F N 为物体所受水平弹力。又由牛顿第二定律得: F N =ma

由以上各式得:加速度22/5.12/8

.010s m s m m mg m F a N ====

μ 4.解:对小球由牛顿第二定律得:mgtg θ=ma ① 对整体,由牛顿第二定律得:F -μ(M+m)g=(M+m)a ②

由①②代入数据得:F =48N

能力训练

( F 不变放上物体后,总的质量变大了,由F=ma ,整体的加速度a 减小,以第一

个物体为研究对象, F-T a =ma , a 减小了T a 变大了;以最后的物体为研究对象, T b =ma , a 减小了T b 变小了.增大;减小.) (对竿上的人分析:受重力mg 摩擦力F f ,有 mg-F f =ma ;所以 F f =mg-ma ,竿对人有摩擦力,对竿分析:受重力Mg 、竿上的人对杆向下的摩擦力F f′、顶竿的人对竿的支持力F N ,有Mg+F f′=F N ,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,得到F N′=Mg+F f′=(M+m )g-ma .所以B 项正确.) 、

g 2

3

(抽之前,木块A 受到重力和支持力,有F=mg?,木块B 受到重力2mg 、弹簧向下的弹力F 和木块C 的支持力N ,根据平衡条件,有:N=F+mg?解N=3mg ,木块B 受重力2mg 和弹簧的压力N=mg ,故合力为3mg ,故物体B 的瞬时加速度为)

、mg 5

8.解:当力F 作用于A 上,且A 、B 刚好不发生相对滑动时,对B 由牛顿第二定律得:

μmg=2ma ①

对整体同理得:F A =(m+2m)a ② 由①②得2

3mg

F A μ=

当力F 作用于B 上,且A 、B 刚好不发生相对滑动时,对A 由牛顿第二定律得:μmg =ma ′ ③

对整体同理得F B =(m+2m)a ′④ 由③④得F B =3μmg 所以:F A :F B =1:2

9.解:取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象,受

总重力Mg 、斜面的支持力N ,由牛顿第二定律得,

Mgsin θ=Ma ,∴a=gsin θ取物体为研究对象,受力 情况如图所示。

将加速度a 沿水平和竖直方向分解,则有 f 静=macos θ=mgsin θcos θ ① mg -N =masin θ=mgsin 2

θ ②

由式②得:N =mg -mgsin 2

θ=mgcos 2

θ,则cos θ=

mg

N

代入数据得,θ=30° y

由式①得,f 静=mgsin θcos θ代入数据得f 静=346N 。 根据牛顿第三定律,物体对磅秤的静摩擦力为346N 。

10.解:盘对物体的支持力,取决于物体状态,由于静止后向下拉盘,再松手加速上升状态,则物体所受合外力向上,有竖直向上的加速度,因此,求出它们的加速度,作用力就很容易求了。

将盘与物体看作一个系统,静止时:kL =(m+m 0)g ……① 再伸长△L 后,刚松手时,有k(L+△L)-(m+m 0)g=(m+m 0)a ……② 由①②式得g L

L

m m g m m L L k a ?=++-?+=

00)()(

刚松手时对物体F N -mg=ma

则盘对物体的支持力F N =mg+ma=mg(1+L

L

?)

牛顿第二定律,整体法隔离法经典编辑习题集(新)

相互作用 1.如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A ,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F 通过球心水平作用在光滑球B 上,系统处于静止状态.当力F 增大时,系统还保持静止,则下列说法正确的是( ) A .A 所受合外力增大 B .A 对竖直墙壁的压力增大 C .B 对地面的压力一定增大 D .墙面对A 的摩力可能变为零 2.在竖直墙壁间有质量分别是m 和2m 的半圆球A 和圆球B ,其中B 球球面光滑,半球A 与左侧墙壁之间存在摩擦.两球心之间连线与水平方向成30°的夹角,两球恰好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g 为重力加速度),则半球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为( ) A. 23 B.3 3 C.43 D.332 3.如图甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A ,其质量为M ,两个底角均为30°.两个完全相同的、质量均为m 的小物块p 和q 恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1,F2,且F1>F2,如图乙所示,则在p 和q 下滑的过程中,下列说法正确的是( ) A .斜劈A 仍保持静止 B .斜劈A 受到地面向右的摩擦力作用 C .斜劈A 对地面的压力大小等于(M+2m )g D .斜劈A 对地面的压力大于(M+2m )g 4.如图所示,在质量为m=1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳,细绳的另一端连着一个轻质圆环,圆环套在水平的棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数μ为0.75,另有一条细绳,在其一端跨过定滑轮,定

滑轮固定在距离圆环50cm的地方,当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要开始滑动时,(g取10/ms2)试问: (1)角?多大? (2)长为30cm的细绳的张力是多少: (3)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少? 4.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,杆的A端用铰链固定,光滑轻小滑轮在A点正上方,B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓缦上拉, 在AB杆达到竖直前(均未断),关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化,判断正 确的是() A.F变大B.F变小C.F N变大D.F N变小 5.如图所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前() A.绳子越来越容易断, B.绳子越来越不容易断, C.AB杆越来越容易断,

牛顿第二定律解题技巧分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/957827913.html, 牛顿第二定律解题技巧分析 作者:姚良波 来源:《速读·上旬》2019年第10期 摘; 要:牛顿第二定律作为中学生在物理学习中的难点与重点知识,在最终的高考试卷中占据了较大的考试内容占比。本文将立足于学生学习情况与客观考试试卷内容,对牛顿第二定律解题技巧进行分析,希望能够促进教师教育教学工作的顺利展开。 关键词:牛顿第二定律;中学生学习;物理问题应用解析 对牛顿第二定律解题技巧展开分析,将能够提升学生的解题技巧,从而改善学生的卷面得分情况,也能够侧面的提高教师的教育教学水平。本文将从找准关键字、想象建模解题和正确书写三个方面对牛顿第二定律解题技巧进行一定分析,希望能够促进教育教学工作的改善。 一、找准关键字 在探讨牛顿第二定律解题技巧前,学生首先要判断该题目考查知识点中是否涉及到牛顿第二定律。判断该题目中是否涉及到牛顿第二定律知识点,则需要学生能够找准题目中的关键字。这就要求教师在日常练习中着重培养学生认真审题的习惯。教师可以让学生在日常解题时用铅笔进行点读,在点读时发现关键字时则要用笔在题目上进行一定标注。在读题时,学生首先要判断该题目属于平衡问题还是非平衡问题,如果题目中有关键字为“静止或匀速运动”,则此时a=0,学生则应该将本题判断为平衡问题;如果题目中的关键字为变速运动,则此时a≠0,为非平衡运动。学生首先要对该题目进行平衡或非平衡判断,才能在该基础上对题目进行进一步的探讨与研究。如果学生判断该题为平衡问题,则要对该题目中所涉及的具体物体或者人做受力分析。学生应该根据具体的题目要求选择其所需要的受力分析方法是合成法还是正分解法。如果该题目中所作受力分析中对力分析有三个,则学生宜采用合成法构建受力三角形;如果该题目中涉及到三个以上的力,则学生应该采用正交分解法对该题目中所涉及物体进行受力分析。如果学生判断该题目为非平衡问题,则以物体所受两个力为界限,两个力为合成法或者正交分解法;三个力及以上则应该使用正交分解法。就牛顿第二定律而言,如果该题目中涉及到非平衡问题,则适用牛顿第二定律,如果涉及到平衡问题,则解题模式为牛顿第一定律解题模式。而在利用牛顿第二定律解题时,一般我们采用正交分解法去进行物体的受力分析。 例如,质量为m的人站在斜面电梯上,该电梯以加速度a向上、向右做加速运动,a的方向与水平方向的夹角为α,根据以上信息,请求该站在斜面电梯上的人受到的支持力与摩擦力。学生根据题目中关键字加速度a、则可以判断该题目所考查知识点为牛顿第二定律,继而学生要根据题目要求判断位于电梯上的人的受力情况,并根据正交分解法对题目中的人进行受力情况分析。再根据具体的题目要求利用牛顿第二定律原始公式进行变式解题。

牛顿第二定律练习题(经典好题)

牛顿定律(提高) 1、质量为m 的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F 作用于物体上,物体产生的加速度为a 。若作用在物体上的水平拉力变为2F ,则物体产生的加速度 A 、小于a B 、等于a C 、在a 和2a 之间 D 、大于2a 2、用力F 1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s 2,若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为 A 、1 m/s 2 B 、2 m/s 2 C 、3 m/s 2 D 、4 m/s 2 3、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知F 1=6N ,F 2=8N ,物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s 2,那么这个物体的质量为 kg 。 4、如图所示,A 、B 两球的质量均为m ,它们之间用一根轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,今用力将球向左推,使弹簧压缩,平衡后突然将F 撤去,则在此瞬间 A 、A 球的加速度为F/2m B 、B 球的加速度为F/m C 、B 球的加速度为F/2m D 、B 球的加速度为0 5如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其 质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是

A.a A=g;a B=gB.a A=2g ;a B=g C.a A=2g ;a B=0 D.a A=0 ;a B=g 6.(8分)如图6所示,θ=370,sin370=0.6,cos370=0.8。箱子重G=200N,箱子与地面的动摩擦因数μ=0.30。(1)要匀速拉动箱子,拉力F为多大? (2)以加速度a=10m/s2加速运动,拉力F为多大? 7如图所示,质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑,求物体与斜面间的滑动摩擦因数。 8.(6分)如图10所示,在倾角为α=37°的斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜

牛顿第二定律应用的典型问题

牛顿第二定律应用的典型问题

牛顿第二定律应用的典型问题 ——陈法伟 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() 图1 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 解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 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 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向与 运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。

牛顿第二定律难题例题及解答

1. 在粗糙的水平面上,物体在水平推力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间后,将水平推力逐渐减小到零(物体不停止),那么,在水平推力减小到零的过程中 A. 物体的速度逐渐减小,加速度逐渐减小 B. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐减小 C. 物体的速度先增大后减小,加速度先增大后减小 D. 物体的速度先增大后减小,加速度先减小后增大 变式1、 2. 如下图所示,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. 物体运动到O点时,所受合力为零 D. 以上说法都不对 变式2、 3. 如图所示,固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物,现用手往下压重物,然后突然松手,在重物脱离弹簧之前,重物的运动为 A. 先加速,后减速 B. 先加速,后匀速 C. 一直加速 D. 一直减速 问题2:牛顿第二定律的基本应用问题: 4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船,标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列,成为第三个实现“飞天”梦想的国家,在某一次火箭发射实验中,若该火箭(连同装载物)的质量,启动后获得的推动力恒为,火箭发射塔高,不计 火箭质量的变化和空气的阻力。(取) 求:(1)该火箭启动后获得的加速度。 (2)该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。

5. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角, 球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g取,,)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。 (2)求悬线对球的拉力。 6. 如图所示,固定在小车上的折杆∠A=,B端固定一个质量为m的小球,若小车向右的加速度为a,则AB杆对小球的作用力F为() A. 当时,,方向沿AB杆 B. 当时,,方向沿AB杆 C. 无论a取何值,F都等于,方向都沿AB杆 D. 无论a取何值,F都等于,方向不一定沿AB杆 问题3:整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用: 7. 一根质量为M的木杆,上端用细线系在天花板上,杆上有一质量为m的小猴,如图所示,若把细线突然剪断,小猴沿杆上爬,并保持与地面的高度不变,求此时木杆下落的加速度。 8. 如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,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

牛顿第二定律经典例题

牛顿第二定律应用的问题 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() 图1 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 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

解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向 与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2

牛顿第二定律练习题和答案

牛顿第二定律练习题和 答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

牛顿第二定律练习题 一、选择题 1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 [ ] A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 2.关于运动和力,正确的说法是 [ ] A.物体速度为零时,合外力一定为零 B.物体作曲线运动,合外力一定是变力 C.物体作直线运动,合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动,合外力一定为零 3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ] A.匀减速运动B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动 4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值: [ ] A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的

D.在国际单位制中,k的数值一定等于1 5.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是 [ ] A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加 速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块 [ ] A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左 C.没有摩擦力作用D.条件不足,无法判断 7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是 [ ] A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零 8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F 改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 [ ] A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a

应用牛顿第二定律分量形式解题例析

应用牛顿第二定律分量形式解题例析 F合=ma是牛顿第二定律的矢量形式,它体现了加速度方向与合外力方向的一致性,在具体应用到两个相互垂直的方向时,可得到牛顿第二定律的平面直角坐标形式:Fx=max,Fy=may。 下面举两例牛顿第二定律的分量形式在求解高考题中的具体应用: 例1:(2013?安徽高考)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN 分别为(重力加速度为g)() A.T=m(gsinθ+acosθ)FN=m(gcosθ-asinθ) B.T=m(gcosθ+asinθ)FN=m(gsinθ-acosθ) C.T=m(acosθ-gsinθ)FN=m(gcosθ+asinθ) D.T=m(asinθ-gcosθ)FN=m(gsinθ+acosθ) 解析:如图,沿斜面方向与垂直斜面方向建立直角坐标系,正交分解力与加速度: 根据牛顿第二定律分量式得:T-mgsinθ=macos

θ,mgcosθ-FN=masinθ, 解得:T=m(gsinθ+acosθ),FN=m(gcosθ-asin θ),答案选A。 当研究对象具有多个物体时,可应用系统牛顿第二定律的平面直角坐标形式: Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+… Fy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+… 式中Fx等于系统中各物体质量与其加速度沿x 轴的分量乘积之和,Fy等于系统中各物体质理与其加速度沿y轴的分量乘积之和。 例2:(2010年上海高考)倾角θ=37°,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,质量m=2kg的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经t=2s到达底端,运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(sin37°=0.6、cos37°=0.8、g取10m/s2),求:(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向; (2)地面对斜面的支持力大小。 解析:木块沿斜面做匀加速直线运动,设加速度为a,由位移时间关系: L=at2 得:a==2m/s2 以斜面和物体组成的系统为研究对象进行受力分

牛顿第二定律以及专题训练

牛顿第二定律 1.牛顿第二定律的表述(内容) 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,公式为:F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。 对牛顿第二定律理解: (1)F=ma中的F为物体所受到的合外力. (2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变. (4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。 (5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 (6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米/秒2. (7)F=ma的适用范围:宏观、低速 2.应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律: ∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。 ③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 ④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。 解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,那么问题都能迎刃而解。 3.应用举例 【例1】质量为m的物体放在水平地面上,受水平恒力F作用,由静止开始做匀加速直线运动,经过ts后,撤去水平拉力F,物体又经过ts停下,求物体受到的滑动摩擦力f.

牛顿第二定律各种典型题型

牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.表达式F=ma。 3.“五个”性质 考点一错误!瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→错误!―→错误! 2.两种模型 (1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变。 [例] (多选)(2014·南通第一中学检测)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gsin θ B.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 θ D.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

[例](2013·吉林模拟)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/s2,以下说法正确的是( ) A.此时轻弹簧的弹力大小为20 N B.小球的加速度大小为8 m/s2,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/s2,方向向右 D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0 针对练习:(2014·苏州第三中学质检)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.错误!,错误!+gB.错误!,错误!+g C.错误!,错误!+g D.错误!,\f(F,3m)+g 4.(2014·宁夏银川一中一模)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 A.都等于错误! B.错误!和0 C.错误!和错误!·错误!?D.错误!·错误!和错误! 考点二错误!动力学的两类基本问题分析 (1)把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析。一个桥梁:物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,画图找出各过程间的位移联系。

牛顿第二定律-优质教案

示范教案 3 牛顿第二定律 整体设计 教材分析 牛顿第二定律是动力学部分的核心内容,它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化,即加速度与它所受外力的关系,以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系;况且此定律是联系运动学与力学的桥梁,它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻,所以本节课的教学对力学是至关重要的.本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容,关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解,全面掌握牛顿第二定律,会应用牛顿第二定律解决有关问题. 教学重点 牛顿第二定律应用 教学难点 牛顿第二定律的意义 课时安排 1课时 三维目标 1.知识与技能 (1)掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式. (2)理解公式中各物理量的意义及相互关系. (3)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的. (4)会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算. 2.过程与方法 (1)以实验为基础,归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律. (2)认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法. 3.情感、态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育,体验物理方法的魅力. 教学过程 导入新课 情景导入 多媒体播放刘翔在国际比赛中的画面.如图. 边播放边介绍:短跑运动员在起跑时的好坏,对于取得好成绩十分关键,因此,发令枪响必须奋力蹬地,发挥自己的最大体能,以获得最大的加速度,在最短的时间内达到最大的运动速度.我们学习了本节内容后就会知道,运动员是怎样获得最大加速度的.复习导入 利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一

牛顿第二定律典型例题

牛顿第二定律典型例题 一、力的瞬时性 1、无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变. 2、弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变,但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失. 【例1】如图3-1-2所示,质量为m 的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来,静止平衡时AC 和BC 与过C 的竖直 线的夹角都是600 ,则剪断AC 线瞬间,求小球的加速度;剪断B 处弹簧的瞬间,求小球的加速度. 练习 1、(2010年全国一卷)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坂上,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1a 、2a ?重力加速度大小为g ?则有 A. 10a =,2a g = B. 1a g =,2a g = C. 120, m M a a g M +== D. 1a g =,2m M a g M += 2、一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F 的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则( ) A .物体始终向西运动 B .物体先向西运动后向东运动 C .物体的加速度先增大后减小 D .物体的速度先增大后减小 3、如图3-1-13所示的装置中,中间的弹簧质量忽略不计,两个小球质量皆为m ,当剪断上端的绳子OA 的瞬间.小球A 和B 的加速度多大? 4、如图3-1-14所示,在两根轻质弹簧a 、b 之间系住一小球,弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同 图3-1-13 图3-1-2 图3-1-14

高一物理牛顿第二定律典型例题答案及讲解

高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析【例1】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[ ] A.匀减速运动 B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动 【分析】木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动. 【答】D. 【例2】一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加速度多大若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少【分析】物体的加速度由它所受的合外力决定.放在水平桌面上的木块共受到五个力作用:竖直方向的重力和桌面弹力,水平方向的三个拉力.由于木块在竖直方向处于力平衡状态,因此,只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度. (1)由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零,所以木块的加速度a=0. (2)物体受到三个力作用平衡时,其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向.如果把某一个力反向,则木块所受的合力F合=2F=20N,所以其加速度为: 它的方向与反向后的这个力方向相同. 【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是[ ] A.力和斜面支持力 B.重力、下滑力和斜面支持力 C.重力、正压力和斜面支持力 D.重力、正压力、下滑力和斜面支持力

【误解一】选(B)。 【误解二】选(C)。 【正确解答】选(A)。 【错因分析与解题指导】[误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力,不理解下滑力是重力的一个分力,犯了重复分析力的错误。[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力,要说物体受的,也就是斜面支持力。若理解为对斜面的正压力,则是斜面受到的力。 在用隔离法分析物体受力时,首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来,然后按场力和接触力的顺序来分析力。在分析物体受力过程中,既要防止少分析力,又要防止重复分析力,更不能凭空臆想一个实际不存在的力,找不到施力物体的力是不存在的。 【例4】图中滑块与平板间摩擦系数为μ,当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起,α角由0°增大到90°的过程中,滑块受到的摩擦力将[ ] A.不断增大 B.不断减少 C.先增大后减少 D.先增大到一定数值后保持不变 【误解一】选(A)。 【误解二】选(B)。 【误解三】选(D)。 【正确解答】选(C)。 【错因分析与解题指导】要计算摩擦力,应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。 若是滑动摩擦,可用f=μN计算,式中μ为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。若是静摩擦,一般应根据物体的运动状态,利用物理规律(如∑F=0或∑F = ma)列方程求解。若是最大静摩擦,可用f=μsN计算,式中的μs是静摩擦系数,有时可近似取为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。 【误解一、二】都没有认真分析物体的运动状态及其变化情况,而是简单地把物体受到的摩擦力当作是静摩擦力或滑动摩擦力来处理。事实上,滑块所受摩擦力的性质随着α角增大会发生变

《牛顿第二定律》教案

《牛顿第二定律》教案 一、教学目标 (一)知识与技能 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2.理解公式中各物理量的意义及相互关系。 3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 (二)过程与方法 1.渗透物理学研究方法的教育。 2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。 3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活,激发学生学习物理的兴趣。 (三)情感态度与价值观 1.渗透物理学研究方法的教育。 2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。 二、教学重点 通过课本,牛顿第二定律。 三、教学难点 1.牛顿第二定律的理解。 2.理解k=1时,F=ma。 四、教学准备

多媒体课件、粉笔、图片。 五、教学过程 新课导入: 师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去. 学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果。 师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系? 生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。 师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系? 生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。 师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢? 新课讲解: 一、牛顿第二定律 师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比。 师:如何用数学式子把以上的结论表示出来? 生:a∝F/m

牛顿第二定律练习题二

项城二高《牛顿第二定律》练习题二(内部资料) 命题人:王留峰日期:2010-12-20 一、选择题 1.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是(B) A.物体立即获得加速度和速度 B.物体立即获得加速度,但速度仍为零 C.物体立即获得速度,但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度仍为零 2. 当作用在物体上的合外力不等于零的情况下,以下说法正确的是( BD ). A. 物体的速度一定越来越大 B. 物体的速度可能越来越小 C. 物体的速度可能不变 D. 物体的速度一定改变 3. 关于惯性,下述说法中正确的是( AC ). A. 物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性 B. 物体静止时有惯性,一但运动起来不再保持原有的运动状态也就失去了惯性 C. 一切物体在任何情况下都有惯性 D. 在相同的外力作用下,获得加速度大的物体惯性大 4. 如图4–1弹簧的拉力为F2,重物对弹簧的拉力为F3,弹簧对钉子的拉力为F4,下面说 法正确的是( BCD ). A. F2、F3是一对作用力,反作用力 B. F1、F3是一对作用力,反作用力 C. F2、F4是同性质的力 D. F2、F3是一对平衡力

5. 下列说法正确的是( BC ). A. 物体在恒力作用下,速度变化率均匀增大 B. 物体在恒力作用下,速度变化率不变 C. 物体在恒力作用下,速度变化率大小与恒力的大小成正比 D. 物体在恒力作用下速度逐渐增大 6. 质量为m的物体,放在水平支持面上,物体以初速度v0在平面上滑行,已 知物体与支持面的摩擦因数为,μ,则物体滑行的距离决定于( A ). A.μ和v0 B.μ和m C. v0和m D.μ、v0和m 7. 下面说法正确的是( C ). A. 物体受的合外力越大,动量越大 B. 物体受的合外力越大,动量变化量越大 C. 物体受的合外力越大,动量变化率越大 D. 物体动量变化快慢与合外力没关系 8. 如图4–2所示,升降机静止时弹簧伸长8cm,运动时弹簧伸长4cm,则升降机的运动 状态可能是( CD ). A. 以a=1m/s2加速下降 B.以a=1m/s2加速上升 C. 以a=4.9m/s2减速上升 D. 以a=4.9m/s2加速下降 9.一质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( BCD) A.1m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2 二、填空题 10. 在平直公路上,汽车由静止出发匀加速行驶,通过距离S后,关闭油门,继续滑行2S 距离后停下,加速运动时牵引力为F,则运动受到的平均阻力大小是 F/3 .

-牛顿第二定律-练习题经典好题

.-牛顿第二定律-练习题(经典好题)()

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4.3 牛顿第二定律 练习题(经典好题) 正交分解法1: 例. 1.如图5所示:三个共点力,F 1=5N ,F 2=10N ,F 3=15N , θ=60°,它们的合力的x 轴方向的分量F x 为 ________N ,y 轴方向的分量F y 为 N ,合力的大小为 N ,合力方向与x 轴正方向夹角为 。 12. (8分)如图6所示,θ=370,sin370=0.6,cos370=0.8。 箱子重G =200N ,箱子与地面的动摩擦因数μ=0.30。要匀速拉动箱子,拉力F 为多大? 2如图所示,质量为m 的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑,求物体与斜面间的滑动摩擦因数。 3.(6分)如图10所示,在倾角为α=37°的斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放一个重力G=20N 的光滑球,把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力F 1和F 2,求这两个分力F 1和F 2的大小。 4.质量为m 的物体在恒力F 作用下,F 与水平方向之间的夹角为θ,沿天花板向右做匀速运动,物体与顶板间动摩擦因数为μ,则物体受摩擦力大小为多少? : 5如图所示,物体的质量kg m 4.4=,用与竖直方向成?=37θ的斜向右上方的推力F 把该物 体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因 数5.0=μ,取重力加速度2/10s m g =,求推力F 的大小。(6.037sin =?,8.037cos =?) 6如图所示,重力为500N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N 的物体,当绳与水平面成60o 角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力。 θ 6

牛顿第二定律解题技巧

考点名称:实验:探究加速度与力、质量的关系 实验目的: 验证牛顿第二定律。 实验原理: 1、如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测 出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。 2、保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作 出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。 实验器材: 小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线 两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。 实验步骤: 1、用天平测出小车和小桶的质量M和M',把数据记录下来。 2、按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。 3、平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在 斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。 4、在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m'记录下来。把细线系在 小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸 带,在纸带上写上编号。 5、保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。 6、算出每条纸带对应的加速度的值。 7、用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M'+m')g,根据实验结果在坐标 平面上描出相应的点,作图线。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加 速度与它所受作用力成正比。 8、保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加 速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力 不变时其加速度与它的质量成反比。 注意事项: 1、砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的。 2、在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如 果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3、作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的 两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。 1、牛顿运动定律 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。 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,表达式F合=ma。 牛顿第三定律:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

最新牛顿第二定律典型例题第

牛顿第二定律典型例题 一、 力、加速度和速度的关系 【例1】 如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?最低点的加速度是否比g 大? 二、牛顿第二定律的瞬时性 【例2】如图所示,质量为m 的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来,静止平衡时AC 和BC 与过C 的竖直 线的夹角都是600 ,则剪断AC 线瞬间,求小球的加速度;剪断B 处弹簧的瞬间,求小球的加速度. 跟踪练习:如图所示,A 、B 两小球分别连在弹簧两端,B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为(质量分别为M A 、M B ) A .都等于 B . 和0 C .和0 D .0和 三、牛顿第二定律的矢量性 【例3】图表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a 向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m ,鞋底与阶梯的摩擦系数为μ,求此时人所受的摩擦力。 macos θ 四、牛顿第二定律的同体性 【例4】 一人在井下站在吊台上,用如图5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 kg =15,人的质量为M kg =55,起动时吊台向上的加速度是 a m s =022./,求这时人对吊台的压力。 (g m s =982 ./) 解析:2T-(M+m )g=(M+m )a F N +T-Mg=Ma

联立得F N =200N 五.超重 失重 【例5】如图3-2-2所示,质量为m 的人站在放置在升降机中的体重秤上,求;(1)当升降机静止时,体重计的示数为多少?(2)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速上升时,体重计的示数为多少?(3)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速下降时,体重计的示数为多少?(4)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速下降时,体重计的示数为多少?(5)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速上升时,体重计的示数为多少? (1)mg (2)m (g+a )(3)m (g-a )(4)m (g+a )(5)m (g-a ) 六、整体法和隔离法的应用 【例6】如图,物体A 叠放在物体B 上,B 置于光滑水平面上,A ,B 质量分别为m A =6kg ,m B =2kg ,A ,B 之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N ,此后逐渐增加,在增大到45N 的过程中,则( ) A .当拉力F <12N 时,两物体均保持静止状态 B .两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N 时,开始相对滑动 C .两物体间从受力开始就有相对运动 D .两物体间始终没有相对运动 七、临界问题的分析与计算 【例7】如图所示,斜面是光滑的,一个质量是0.2kg 的小球用细绳吊在倾角为53o 的斜面顶端.斜面静止 时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行;当斜面以8m/s 2 的加速度向右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力. 八、传送带问题 【例8】如图所示,传送带以10m/s 的速度顺时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=40m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处。求行李从A 处传送到B 处的最短时间和传送带对应的最小运动速率。 5S 、 4S 、20m/s 练习 1、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坂上,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 A F B

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