1、易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/1专题二 牛顿运动定律的应用重点难点重点难点1牛顿第二定律的理解:瞬时性:牛顿第二定律反映了力的瞬时作用效果的规律,力是产生加速度的原因,故加速度与力同时存在、同时变化、同时消失矢量性:牛顿第二定律是一个矢量方程,加速度与合外力方向相同,故合外力方向就是加速度方向;反过来也有,加速度方向就是合外力方向独立性:也叫做力的独立作用原理,当物体受几个力的作用时,每一个力分别产生的加速度只与此力有关,与其它力无关,这些加速度的矢量和即物体运动的加速度2求瞬时加速度:应注意两种不同的物理模型刚性绳(不可伸长)或接触面:这是一种不发生明显形变就
2、能产生弹力的物体,若剪断或脱离后,其中弹力立即消失或仍接触但可以突变,不需要恢复、改变形变的时间弹簧或橡皮绳:这些物体的形变量大,形变改变、恢复需要较长时间,故在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的3动力学中两类基本问题:已知受力情况求运动情况已知物体的运动情况求受力情况4分析复杂问题的基本思路:仔细审题,分析物体的受力及受力的变化情况,确定并划分出物体经历的每个不同的过程;逐一分析各个过程中的受力情况和运动情况,以及总结前一过程和后一过程的状态有何特点;前一个过程的结束就是后一个过程的开始,两个过程的交接点受力的变化、状态的特点,往往是解题的关键规律方法规律方法【例 1】 (05 年
3、扬州)如图质量为 m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为 30的光滑木板 AB 托住,小球恰好处于静止状态当木板 AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为 ( C )A0 B大小为 g,方向竖直向下233C大小为 g,方向垂直于木板向下 233D大小为 g,方向水平向右33【解析】未撤离木板前,小球受到重力 G,弹簧拉力 F,木板支持力 FN,如图所示,三力平衡 于是有:F Ncos = mg,F N = mgcos易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/2当撤离木板的瞬间,G 和 F 保持不变(弹簧的弹力不能突变) ,木板支持力 FN立即消失 小球受 G 和 F 的合力大
4、小等于撤之前的 FN(三力平衡) ,方向与 FN 的方向相反,故加速度方向为垂直木板向下,大小为:a = = = gFNm gcos 233训练题 物块 A1、A 2、B 1 和 B2 的质量均为 m,A 1、A 2 用刚性轻杆连接, B1、B 2 用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A 1、A 2 受到的合力分别为 和 ,B 1、B 2 受到的合力分别为 F1 和 F2,则 1fF2f( B )A = 0, = 2mg,F 1 = 0,F 2 = 2mg 1fFfB = mg, = mg,F 1 = 0,F 2 =
5、 2mgffC = mg, = 2mg,F 1 = mg,F 2 = mg 1ffD = mg, = mg,F 1 = mg,F 2 = mgff【例 2】如图所示,质量相同的木块 A、B,用轻质弹簧连接处于静止状态,现用水平恒力推木块 A,则弹簧在第一次压缩到最短的过程中 ( D )AA、B 速度相同时,加速度 aA = aB BA、B 速度相同时,加速度 aAaBCA、B 加速度相同时,速度 AB训练题 雨滴在下落过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所受阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一速度匀速下降,在雨滴下降的过程中,下列说法中正确的是 ( C )A雨滴
6、受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大B雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小C由于雨滴受空气阻力逐渐增大,雨滴下落的加速度将逐渐减小D雨滴所受重力逐渐增大,雨滴下落的加速度不变 【例 3】如图所示,质量分别为 mA、m B的两个物体 A、B,用细绳相连跨过光滑的滑轮,将 A 置于倾角为 的斜面上,B 悬空设 A 与斜面、斜面与水平地面间均是光滑的,A 在斜面上沿斜面加速下滑,求斜面受到高出地面的竖直挡壁的水平方向作用力的大小【解析】设绳中张力为 FT,A、B 运动的加速度的大小为 a,对 A 在沿斜面方向由牛顿第二定律有:m Agsin-FT = mAa对 B 在竖直方向由牛顿第
7、二定律有:F T-mBg = mBa联立上两式得:a = ,F T = (mAsin-mB)gmA+mB mAmB(1+sin)gmA+mB此时 A 对斜面的压力为 FN1 = mAgcos,斜面体的受力如图所示在水平方向有:F+F Tcos = FN1sin得:F = mA(mAsin-mB)gmA+mB训练题 如图所示,质量 M = 10kg 的木楔静置于粗糙的水平地面上,木楔与地面间的动摩擦因数 = 0.02在木楔的倾角为 = 30的斜面上,有一质量 m = 1.0kg 的物块由静止开始沿斜面下滑,易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/3当滑行路程 s = 1.4
8、m 时,其速度 = 1.4m/s 在这个过程中木楔没有移动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(取 g = 10m/s2) 答案:f=061N,方向水平向左【例 4】如图所示,质量 M = 8kg 的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F = 8N,当小车向右运动的速度达到 1.5m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m = 2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数 = 0.2,小车足够长求从小物块放上小车开始,经过 t = 1.5s 小物块通过的位移大小为多少?(取 g = 10m/s2) 【解析】开始一段时间,物块相对小车滑动,两者间相互作用的滑动摩擦力的大小
9、为 Ff = mg = 4N 物块在 Ff 的作用下加速,加速度为 am = = 2m/s2,从静止Ff开始运动小车在推力 F 和 f 的作用下加速,加速度为 aM = = 0.5m/s2,初速度为 0 = 1.5m/sFf设经过时间 t1,两者达到共同速度 ,则有: = amt1 = 0+aMt1代入数据可得:t 1 = 1s,= 2m/s在这 t1 时间内物块向前运动的位移为 s1 = amt = 1m12 21以后两者相对静止,相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体,在 F 的作用下运动的加速度为 a,则 F =(M+m)a 得 a = 0.8m/s2在剩下的时间 t2 = t-
10、t1 = 05s 时间内,物块运动的位移为 s2 =t2+ at2,得 s2 = 1.1m12可见小物块在总共 1.5s 时间内通过的位移大小为 s = s1+s2 = 2.1m训练题 (05 年天星)如图所示,将一物体 A 轻放在匀速传送的传送带的 a 点,已知传送带速度大小 = 2m/s,ab = 2m,bc = 4m, A 与传送带之间的动摩擦因素 = 0.25假设物体在 b 点不平抛而沿皮带运动,且没有速度损失求物体 A 从 a 点运动到c 点共需多长时间?(取 g = 10m/s2,sin37 = 0.6,cos37 = 0.8)答案:答案: t=2 4s能力训练能力训练1 (05
11、年南京)弹簧秤挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为 2kg 的物体 当升降机在竖直方向上运动时,弹簧秤的示数始终是 16N如果从升降机的速度为 3m/s 时开始计时,则经过 1s,升降机的位移可能是(g 取 10m/s2) ( AC )A2m B3m C4m D8m2物体从粗糙斜面的底端,以平行于斜面的初速度 0 沿斜面向上 ( B )A斜面倾角越小,上升的高度越大 B斜面倾角越大,上升的高度越大C物体质量越小,上升的高度越大 D物体质量越大,上升的高度越大易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/43在粗糙水平面上放着一个箱子,前面的人用水平方向成仰角 1 的力F1 拉箱子
12、,同时后面的人用与水平方向成俯角 2 的推力 F2 推箱子,如图所示,此时箱子的加速度为 a,如果此时撤去推力 F2,则箱子的加速度 ( C )A一定增大 B一定减小C可能不变 D不是增大就是减小,不可能不变4 (06 年杭州)如图一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面受地面的摩擦力是 ( D )A大小为零 B方向水平向右C方向水平向左 D无法判断大小和方向5 (05 年福建)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力 F 作用,力 F 的大小与时间 t 的关系、物块速度 与时间 t 的关系如图所
13、示取 g = 10m/s2试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数答案:=046 (05 年苏州)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车作匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,遂鸣笛,5s 后听到回声;听到回声后又行驶10s 司机第二次鸣笛,3s 后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为 120km/h,声音在空气中的传播速度为 340m/s。答案:设客车行驶速度为 v1,声速为 v2,客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为 L。由题意:在第一次鸣笛到听到回声的过程中,
14、应有: 5221vL当客车第二次鸣笛时,客车距离悬崖的距离为 同理: 即:3221vL 3)15(2vL得: (m/s) v1=24.3m/s=87.5km/h,小于 120km/h,故客车未超速。.4v7如图所示,物体 B 放在物体 A 的水平表面上,已知 A 的质量为 M,B 的质量为 m,物体 B通过劲度系数为 k 的弹簧跟 A 的右侧相连 当 A 在外力作用下以加速度 a0 向右做匀加速运动时,弹簧 C 恰能保持原长 l0 不变,增大加速度时,弹簧将出现形变求:(1)当 A 的加速度由 a0 增大到 a 时,物体 B 随 A 一起前进,此时弹簧的伸长量 x 多大 ?(2)若地面光滑,使
15、 A、B 一起做匀加速运动的外力 F 多大?答案:(1)x=m (a-a 0)/k(2)F=(M+m)a 0 8 (05 年如东)一 圆 环 A 套 在 一 均 匀 圆 木 棒 B 上 , A 的 高 度 相 对 B 的 长 度 来 说可 以 忽 略 不 计 。 A 和 B 的 质 量 都 等 于 m, A 和 B 之 间 的 滑 动 摩 擦 力 为 f( f mg) 。hAB易考网络(高考版)最新高考试卷、复习课件免费下载 http:/5开 始 时 B 竖 直 放 置 , 下 端 离 地 面 高 度 为 h, A 在 B 的 顶 端 , 如 图 所 示 。 让 它 们 由 静 止 开 始 自
16、 由下 落 , 当 木 棒 与 地 面 相 碰 后 , 木 棒 以 竖 直 向 上 的 速 度 反 向 运 动 , 并 且 碰 撞 前 后 的 速 度 大 小 相 等 。设 碰 撞 时 间 很 短 , 不 考 虑 空 气 阻 力 , 问 : 在 B 再 次 着 地 前 , 要 使 A 不 脱 离 B, B 至 少 应 该 多 长 ?答案:释放后 A 和 B 相对静止一起做自由落体运动,B 着地前瞬间的速度为 ghv21B 与地面碰撞后,A 继续向下做匀加速运动,B 竖直向上做匀减速运动。它们加速度的大小分别为: 和 mfaAmfgaBB 与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为 vt12在此时间内 A 的位移 21tatvxA要在 B 再次着地前 A 不脱离 B,木棒长度 L 必须满足条件 L x 联立以上各式,解得 L hfmg2)(8