《牛頓第二定律的應(yīng)用》課件（2）

《《牛頓第二定律的應(yīng)用》課件（2）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《牛頓第二定律的應(yīng)用》課件（2）（64頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1.1.請結(jié)合教材例請結(jié)合教材例1 1總結(jié)：已知物體的受力情況求解物體的運總結(jié)：已知物體的受力情況求解物體的運動情況的解題思路是怎樣的呢？動情況的解題思路是怎樣的呢？提示：提示：具體解題思路如下：具體解題思路如下：2.2.已知物體受力情況確定運動情況時的解題步驟是怎樣的？已知物體受力情況確定運動情況時的解題步驟是怎樣的？提示：提示：(1)(1)確定研究對象，對其進(jìn)行受力分析，并畫出受力確定研究對象，對其進(jìn)行受力分析，并畫出受力圖圖. .(2)(2)求出物體所受的合外力求出物體所受的合外力. .(3)(3)應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度. .(4)(4)結(jié)合物體運動的初始條

2、件，應(yīng)用運動學(xué)公式，求出物體結(jié)合物體運動的初始條件，應(yīng)用運動學(xué)公式，求出物體任意時刻的位移和速度，畫出運動軌跡簡圖任意時刻的位移和速度，畫出運動軌跡簡圖. .1.1.受力分析的判斷依據(jù)受力分析的判斷依據(jù)(1)(1)條件判斷：依據(jù)各種性質(zhì)的力的產(chǎn)生條件判斷力是否存條件判斷：依據(jù)各種性質(zhì)的力的產(chǎn)生條件判斷力是否存在，一般不需要畫出在，一般不需要畫出“合力合力”或或“分力分力”的示意圖的示意圖. .(2)(2)根據(jù)效果判斷：力的作用效果與物體的運動狀態(tài)間有互根據(jù)效果判斷：力的作用效果與物體的運動狀態(tài)間有互制的關(guān)系，結(jié)合物體的運動狀態(tài)分析物體的受力制的關(guān)系，結(jié)合物體的運動狀態(tài)分析物體的受力. .(3)

3、(3)相互作用判斷：根據(jù)力的相互性，分析物體的受力相互作用判斷：根據(jù)力的相互性，分析物體的受力. .(4)(4)為使問題簡單化，常忽略某些次要的力，如物體在空中為使問題簡單化，常忽略某些次要的力，如物體在空中下落，忽略空氣阻力，輕桿、輕繩等輕質(zhì)物體的重力一般下落，忽略空氣阻力，輕桿、輕繩等輕質(zhì)物體的重力一般情況下不考慮情況下不考慮. .2.2.受力分析的基本方法受力分析的基本方法(1)(1)明確研究對象，即明確對誰進(jìn)行受力分析明確研究對象，即明確對誰進(jìn)行受力分析. .(2)(2)把要研究的物體從周圍的環(huán)境中隔離出來把要研究的物體從周圍的環(huán)境中隔離出來. .(3)(3)按順序分析物體的受力情況，

4、畫出受力的示意圖按順序分析物體的受力情況，畫出受力的示意圖. .已知受力情況已知受力情況, ,確定物體的運動情況確定物體的運動情況1.1.解題思路解題思路: : 2.2.解題步驟解題步驟(1)(1)確定研究對象確定研究對象. .(2)(2)分析受力，畫受力示意圖分析受力，畫受力示意圖. .(3)(3)求合外力求合外力. .(4)(4)由由F=maF=ma求加速度求加速度. .(5)(5)由運動學(xué)公式由運動學(xué)公式 求運動參量求運動參量. .t02022t0v =v +at1s=v t+at2v -v =2as 典例典例1 (20111 (2011哈爾濱高一檢測哈爾濱高一檢測) )在海濱游樂場有一

5、種滑沙在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處的娛樂活動如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A A點由點由靜止開始下滑，滑到斜坡底部靜止開始下滑，滑到斜坡底部B B點后沿水平滑道再滑行一段點后沿水平滑道再滑行一段距離到距離到C C點停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，點停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為0.50.5，不計空氣阻力，不計空氣阻力，重力加速度重力加速度g g10 m/s10 m/s2 2，斜坡傾角，斜坡傾角3737.(sin37.(sin370.60.6，cos37cos370.8)0

6、.8)(1)(1)若人和滑板的總質(zhì)量為若人和滑板的總質(zhì)量為m m60 kg60 kg，求人在斜坡上下滑時，求人在斜坡上下滑時的加速度大小的加速度大小(2)(2)若由于受到場地的限制，若由于受到場地的限制，A A點到點到C C點的水平距離為點的水平距離為x x50 m50 m，為確保人身安全，假如你是設(shè)計師，你認(rèn)為在設(shè)計，為確保人身安全，假如你是設(shè)計師，你認(rèn)為在設(shè)計斜坡滑道時，對高度斜坡滑道時，對高度h h應(yīng)有怎樣的要求？應(yīng)有怎樣的要求？解答本題應(yīng)注意以下三點：解答本題應(yīng)注意以下三點：(1)(1)正確地對人和滑板進(jìn)行受力分析正確地對人和滑板進(jìn)行受力分析. .(2)(2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度

7、根據(jù)牛頓第二定律求出加速度. .(3)(3)結(jié)合運動學(xué)公式設(shè)計斜坡滑道高度結(jié)合運動學(xué)公式設(shè)計斜坡滑道高度. .【規(guī)范解答規(guī)范解答】(1)(1)在斜坡上下滑時，由牛頓第二定律得：在斜坡上下滑時，由牛頓第二定律得： mgsinmgsinf fma ma F FN Nmgcosmgcos0 0 f fFFN N 聯(lián)立得：聯(lián)立得：a agsingsingcosgcos2 m/s2 m/s2 2(2)(2)設(shè)滑至底端時的速度為設(shè)滑至底端時的速度為v v，由運動學(xué)公式可知：，由運動學(xué)公式可知：v v2 22a 2a 沿沿BCBC段前進(jìn)時的加速度段前進(jìn)時的加速度aamg/mmg/mgg 沿沿BCBC段滑行的

8、距離段滑行的距離L Lv v2 2/2a /2a 為確保人身安全，則為確保人身安全，則L Lhcotxhcotx 聯(lián)立解得聯(lián)立解得h25 mh25 m，故斜坡的高度不能超過，故斜坡的高度不能超過25 m.25 m.答案：答案：(1)2 m/s(1)2 m/s2 2 (2)(2)斜坡的高度不能超過斜坡的高度不能超過25 m25 mhsin 【規(guī)律方法規(guī)律方法】解傳送帶問題時的三個注意點解傳送帶問題時的三個注意點1.1.物體做勻加速運動時合外力的來源是由傳送帶給物體的物體做勻加速運動時合外力的來源是由傳送帶給物體的滑動摩擦力滑動摩擦力. .2.2.當(dāng)物體和傳送帶一起勻速運動時物體只受到兩個力的作當(dāng)

9、物體和傳送帶一起勻速運動時物體只受到兩個力的作用，即重力和傳送帶給物體的支持力用，即重力和傳送帶給物體的支持力. .3.3.各階段運動狀況明確以后由力學(xué)公式和運動學(xué)公式進(jìn)行各階段運動狀況明確以后由力學(xué)公式和運動學(xué)公式進(jìn)行求解運算求解運算. . 【變式備選變式備選】如圖所示，一水如圖所示，一水平傳送帶長為平傳送帶長為20 m20 m，以，以2 2 m/sm/s的速度的速度做勻速運動做勻速運動. .已知某物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為已知某物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.10.1，現(xiàn)將該物體由靜止輕放到傳送帶的現(xiàn)將該物體由靜止輕放到傳送帶的A A端端. .求物體被送到另一求物體被送到另一端端B B點

10、所需的時間點所需的時間.(g .(g 取取10 m/s10 m/s2 2) )【解析解析】物體受重力物體受重力mgmg、支持力、支持力F FN N和向前的摩擦力和向前的摩擦力f f作用，作用，由牛頓第二定律有，由牛頓第二定律有，f=maf=ma，又，又F FN N-mg=0,f=-mg=0,f=FFN N，F(xiàn) FN N=F=FN N，解得解得a=a=gg=0.1=0.110 m/s10 m/s2 2=1 m/s=1 m/s2 2. .當(dāng)物體做勻加速運動達(dá)到當(dāng)物體做勻加速運動達(dá)到傳送帶的速度傳送帶的速度v=2 v=2 m/sm/s時，其位移為時，其位移為s s1 1= m=2 m.= m=2 m

11、.所以物體運動所以物體運動2 m2 m后與傳送帶一起勻速運動后與傳送帶一起勻速運動. .22v2=2a2 1第一段加速運動的時間為第一段加速運動的時間為t t1 1= s=2 s= s=2 s，第二段勻速運動的時間為第二段勻速運動的時間為t t2 2= s=9 s.= s=9 s.所以，物體在傳送帶上運動的總時間為所以，物體在傳送帶上運動的總時間為t=tt=t1 1+t+t2 2=2 s+9 s=11 s.=2 s+9 s=11 s.答案答案: :11 s 11 s v2=a11s-s20-2=v21.1.已知物體運動情況求受力情況時的解題思路是怎樣的？已知物體運動情況求受力情況時的解題思路是

12、怎樣的？提示：提示： 2.2.已知物體運動情況求受力情況時的解題步驟是怎樣的？已知物體運動情況求受力情況時的解題步驟是怎樣的？提示：提示：(1)(1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行運動過程分析和確定研究對象，對研究對象進(jìn)行運動過程分析和受力分析，并畫出運動草圖和受力圖受力分析，并畫出運動草圖和受力圖. .(2)(2)根據(jù)物體的運動情況，應(yīng)用運動學(xué)公式求出物體的加速根據(jù)物體的運動情況，應(yīng)用運動學(xué)公式求出物體的加速度度. .(3)(3)應(yīng)用牛頓運動定律推斷或求出物體受到的合外力應(yīng)用牛頓運動定律推斷或求出物體受到的合外力. .(4)(4)根據(jù)物體的受力情況和合力求出未知的力根據(jù)物體的受力情況和合力求出

13、未知的力. . 【知識歸納知識歸納】動力學(xué)問題的解題思路及步驟動力學(xué)問題的解題思路及步驟(1)(1)確定研究對象確定研究對象. .(2)(2)對物體進(jìn)行受力分析并畫出受力示意圖，對物體進(jìn)行運對物體進(jìn)行受力分析并畫出受力示意圖，對物體進(jìn)行運動狀態(tài)的分析動狀態(tài)的分析. .(3)(3)選擇正方向或建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律及運動選擇正方向或建立直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律及運動學(xué)規(guī)律列方程學(xué)規(guī)律列方程. .(4)(4)計算，求解未知量計算，求解未知量. .應(yīng)用牛頓第二定律的注意事項應(yīng)用牛頓第二定律的注意事項(1)(1)牛頓第二定律牛頓第二定律F=maF=ma，實際上是揭示了力、加速度和質(zhì)量，實際上

14、是揭示了力、加速度和質(zhì)量三個不同物理量之間的關(guān)系三個不同物理量之間的關(guān)系. .要列牛頓第二定律的方程，就要列牛頓第二定律的方程，就應(yīng)將方程兩邊的物理量具體化應(yīng)將方程兩邊的物理量具體化. .方程左邊方程左邊F F是物體受到的合是物體受到的合外力即這個質(zhì)量為外力即這個質(zhì)量為m m的物體受到的合外力，首先要確定研究的物體受到的合外力，首先要確定研究對象，對其進(jìn)行受力分析對象，對其進(jìn)行受力分析. .(2)(2)求合力的方法：可以利用平行四邊形定則或正交分解法求合力的方法：可以利用平行四邊形定則或正交分解法. .(3)(3)采用正交分解法時兩個分力方向的選擇是解題的關(guān)鍵采用正交分解法時兩個分力方向的選擇

15、是解題的關(guān)鍵. .我們一般選擇物體運動或運動趨勢的方向所在的直線為我們一般選擇物體運動或運動趨勢的方向所在的直線為x x軸，軸，一般情況下坐標(biāo)軸的正方向與加速度方向一致一般情況下坐標(biāo)軸的正方向與加速度方向一致. .選與運動或選與運動或運動趨勢的方向垂直的直線為運動趨勢的方向垂直的直線為y y軸軸. .典例典例2 2 如圖所示，風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小如圖所示，風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力可調(diào)節(jié)的風(fēng)力. .現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室，小球孔徑略大于桿的直徑小球孔徑略大于桿的直徑. .(1)(1)當(dāng)桿在水平方向固定時，調(diào)節(jié)

16、風(fēng)力的大小，使小球在桿當(dāng)桿在水平方向固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的上做勻速運動，這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.50.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù)倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù). .(2)(2)保持小球所受的風(fēng)力不變，使桿與水平方向的夾角為保持小球所受的風(fēng)力不變，使桿與水平方向的夾角為3737并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s s所需時所需時間為多少？間為多少？(sin37(sin37=0.6,cos37=0.6,cos37=0.8) =0.8) (1)(1)求解時先由水平面上小球做勻速運

17、動時的二力平衡求出求解時先由水平面上小球做勻速運動時的二力平衡求出動摩擦因數(shù)，再分析小球在桿與水平面成動摩擦因數(shù)，再分析小球在桿與水平面成3737角時的受力角時的受力情況情況. .(2)(2)根據(jù)牛頓第二定律列出方程，求得加速度，再由運動學(xué)根據(jù)牛頓第二定律列出方程，求得加速度，再由運動學(xué)方程求解方程求解. .【規(guī)范解答規(guī)范解答】(1)(1)設(shè)小球所受風(fēng)力為設(shè)小球所受風(fēng)力為F F，則，則F=0.5mg.F=0.5mg.當(dāng)桿水當(dāng)桿水平固定時，小球做勻速運動，則所受摩擦力平固定時，小球做勻速運動，則所受摩擦力f f與風(fēng)力與風(fēng)力F F等大等大反向，即反向，即f=F.f=F.又因又因f=f=FFN N=

18、 =mgmg，聯(lián)立以上三式解得小球與，聯(lián)立以上三式解得小球與桿間的動摩擦因數(shù)桿間的動摩擦因數(shù)=0.5.=0.5.(2)(2)當(dāng)桿與水平方向成當(dāng)桿與水平方向成=37=37角時，角時，小球從靜止開始沿桿加速下滑小球從靜止開始沿桿加速下滑. .設(shè)下設(shè)下滑距離滑距離s s所用時間為所用時間為t t，小球受重力，小球受重力mgmg、風(fēng)力、風(fēng)力F F、桿的支持力、桿的支持力FFN N和摩擦和摩擦力力ff作用，受力分析如圖所示，作用，受力分析如圖所示， 由牛頓第二定律可得，沿桿的方向由牛頓第二定律可得，沿桿的方向Fcos+mgsin-fFcos+mgsin-f=ma=ma，垂直桿的方向，垂直桿的方向FFN

19、N+Fsin+Fsinmgcosmgcos=0=0，又又f= f= FFN N，F(xiàn)=0.5mgF=0.5mg，解得小球的加速度，解得小球的加速度+g(0.6-0.5+g(0.6-0.50.8)= g.0.8)= g.因因s= ats= at2 2，故小球的下滑時間，故小球的下滑時間為為F(cos + sin )0.5mg(0.8+0.5 0.6)a=+g(sin - cos )=mm 34122s8st=.a3g 【規(guī)律方法規(guī)律方法】解彈簧連接體問題時的三個注意點解彈簧連接體問題時的三個注意點(1)(1)在水平板與物體分離前，物體一直向下做勻加速運動，在水平板與物體分離前，物體一直向下做勻加速

20、運動，物體受重力、彈簧彈力和水平板的支持力的作用；由牛頓物體受重力、彈簧彈力和水平板的支持力的作用；由牛頓第二定律列動力學(xué)方程第二定律列動力學(xué)方程. .(2)(2)水平板和物體分離后，水平板給物體的作用力為零，物水平板和物體分離后，水平板給物體的作用力為零，物體只受兩個力的作用，即重力和彈簧的彈力的作用體只受兩個力的作用，即重力和彈簧的彈力的作用. .(3)(3)彈簧形變量和物體移動位移大小相等彈簧形變量和物體移動位移大小相等. . 【變式備選變式備選】一根勁度系數(shù)為一根勁度系數(shù)為k,k,質(zhì)量質(zhì)量不計的輕彈簧，上端固定不計的輕彈簧，上端固定, ,下端系一質(zhì)量為下端系一質(zhì)量為m m的物體的物體,

21、 ,有一水平板將物體托住有一水平板將物體托住, ,并使彈簧并使彈簧處于自然長度，如圖所示處于自然長度，如圖所示. .現(xiàn)讓平板由靜止現(xiàn)讓平板由靜止開始以加速度開始以加速度a(aa(ag)g)勻加速向下移動勻加速向下移動. .求經(jīng)求經(jīng)過多長時間平板開始與物體分離過多長時間平板開始與物體分離. .【解析解析】設(shè)物體與平板一起向下運動的位移為設(shè)物體與平板一起向下運動的位移為s s時，彈簧形時，彈簧形變量變量x x和和s s大小相等，物體受重力大小相等，物體受重力mgmg，彈簧的彈力，彈簧的彈力F=F=kxkx和平和平板的支持力板的支持力F FN N作用作用. .據(jù)牛頓第二定律有：據(jù)牛頓第二定律有：mg

22、-mg-kxkx-F-FN N=ma=ma得得F FN N=mg-=mg-kxkx-ma-ma當(dāng)當(dāng)F FN N=0=0時，物體與平板分離，所以此時時，物體與平板分離，所以此時x=x=因為因為s= ats= at2 2，所以，所以t= t= 答案：答案：m(g-a)k122m(g-a).ka2m(g-a)ka典例典例3 3 在水平地面上有兩個彼此接在水平地面上有兩個彼此接觸的物體觸的物體A A和和B B，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為m m1 1和和m m2 2，與地面間的動摩擦因數(shù)均為，與地面間的動摩擦因數(shù)均為，若用水平推力，若用水平推力F F作作用于用于A A物體，使物體，使A A、B

23、B一起向前做勻加速直線運動，如圖所示，一起向前做勻加速直線運動，如圖所示，求兩物體間的相互作用力為多大？若將求兩物體間的相互作用力為多大？若將F F作用于作用于B B物體，則物體，則A A、B B間的相互作用力又為多大？間的相互作用力又為多大？【規(guī)范解答規(guī)范解答】(1)(1)當(dāng)當(dāng)F F作用于作用于A A物體時，物體時，以以 A A、B B為研究對象對其受力分析如圖為研究對象對其受力分析如圖所示，由牛頓第二定律可得：所示，由牛頓第二定律可得：F-(mF-(m1 1+m+m2 2)g=(m)g=(m1 1+m+m2 2)a)a所以所以a= -ga= -g再以再以B B為研究對象，其受力如圖所示，由

24、牛頓第二定律可得為研究對象，其受力如圖所示，由牛頓第二定律可得F F1 1f f2 2m m2 2a af f2 2=m=m2 2g,g,則則A A、B B間的相互作用力間的相互作用力F F1 1為：為：F F1 1= =12Fm +m212m Fm +m(2)(2)當(dāng)當(dāng)F F作用于作用于B B時，應(yīng)用同樣的方法可求時，應(yīng)用同樣的方法可求A A、B B間的相互作用力間的相互作用力F F2 2= =答案：答案：112m Fm +m211212m Fm F m +mm +m 【規(guī)律方法規(guī)律方法】連接體問題的處理方法：連接體問題的處理方法：先以整體為研究對象求加速度，然后運用隔離法，選取其先以整體為

25、研究對象求加速度，然后運用隔離法，選取其中一部分作為研究對象，求相互作用力中一部分作為研究對象，求相互作用力( (內(nèi)力內(nèi)力).).1.1.質(zhì)量為質(zhì)量為3 kg3 kg的質(zhì)點，所受到的合外力的大小為的質(zhì)點，所受到的合外力的大小為1.5 N1.5 N，則，則該質(zhì)點做勻變速直線運動的加速度為該質(zhì)點做勻變速直線運動的加速度為( )( )A.0.5 m/sA.0.5 m/s2 2 B.1.5 m/sB.1.5 m/s2 2 C.3 m/sC.3 m/s2 2 D.4.5 m/sD.4.5 m/s2 2【解析解析】選選A.A.此題已知物體的受力情況求運動情況，由此題已知物體的受力情況求運動情況，由牛頓第二

26、定律牛頓第二定律F F合合=ma=ma可得可得a= a= 代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得a=0.5 m/sa=0.5 m/s2 2, ,故故A A正確正確. .F,m合合2.2.質(zhì)量為質(zhì)量為3 kg3 kg的質(zhì)點，在向上的拉力作用下，豎直向上做的質(zhì)點，在向上的拉力作用下，豎直向上做勻變速直線運動的加速度為勻變速直線運動的加速度為0.5 m/s0.5 m/s2 2，則該質(zhì)點所受到的，則該質(zhì)點所受到的拉力的大小為拉力的大小為(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)( )( )A.1.5 N B.21.5 N C.31.5 N D.37.5 NA.1.5 N B.21.5 N C.31.5 N D.3

27、7.5 N【解析解析】選選C.C.由牛頓第二定律由牛頓第二定律F F合合=ma=ma可得，可得，F(xiàn)-mg=ma, F-mg=ma, 拉力拉力F=F=m(g+am(g+a)=31.5 N,)=31.5 N,故故C C正確正確. .3.(20113.(2011江門高一檢測江門高一檢測)()(雙選雙選) )如圖所示，兩個質(zhì)量分別為如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m m1 1= =2 kg2 kg、m m2 2=3 kg=3 kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接簧測力計連接. .兩個大小分別為兩個大小分別為F F1 1=30 N=30 N、F F2 2=

28、20 N=20 N的水平拉的水平拉力分別作用在力分別作用在m m1 1、m m2 2上，則上，則( )( )A.A.彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是10 N10 NB.B.彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是26 N26 NC.C.在突然撤去在突然撤去F F2 2的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變D.D.在突然撤去在突然撤去F F1 1的瞬間，的瞬間，m m1 1的加速度不變的加速度不變【解析解析】選選B B、C.C.設(shè)彈簧測力計的彈力為設(shè)彈簧測力計的彈力為F F，加速度為，加速度為a.a.對對系統(tǒng)：系統(tǒng)：F F1 1-F-F2 2=(m=(m1 1m m2 2)a)

29、a，對，對m m1 1：F F1 1-F=m-F=m1 1a a，聯(lián)立兩式解得：，聯(lián)立兩式解得：a=2 m/sa=2 m/s2 2，F(xiàn)=26 NF=26 N，故，故A A項錯誤，項錯誤，B B正確；在突然撤去正確；在突然撤去F F2 2的瞬的瞬間，由于彈簧測力計兩端都有物體，而物體的位移不能發(fā)間，由于彈簧測力計兩端都有物體，而物體的位移不能發(fā)生突變，所以彈簧的長度在撤去生突變，所以彈簧的長度在撤去F F2 2的瞬間沒變化，彈簧測的瞬間沒變化，彈簧測力計的彈力不變，故力計的彈力不變，故C C項正確；若突然撤去項正確；若突然撤去F F1 1，物體，物體m m1 1的合的合外力方向向左，而沒撤去外力

30、方向向左，而沒撤去F F1 1時合外力方向向右，所以時合外力方向向右，所以m m1 1的加的加速度發(fā)生變化，故速度發(fā)生變化，故D D項錯誤項錯誤. .4.4.如圖如圖a a所示，用一水平外力所示，用一水平外力F F推著一個靜止在傾角為推著一個靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大的光滑斜面上的物體，逐漸增大F F，物體做變加速運動，物體做變加速運動，其加速度其加速度a a隨外力隨外力F F變化的圖象如圖變化的圖象如圖b b所示，若重力加速度所示，若重力加速度g g取取10 m/s10 m/s2 2. .根據(jù)圖根據(jù)圖b b中所提供的信息不能計算出中所提供的信息不能計算出( )( )A.A.物體

31、的質(zhì)量物體的質(zhì)量B.B.斜面的傾角斜面的傾角C.C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D.D.加速度為加速度為6 m/s6 m/s2 2時物體的速度時物體的速度 【解析解析】選選D.D.分析物體受力，由牛頓第二定律得：分析物體受力，由牛頓第二定律得：FcosFcos- -mgsinmgsin=ma=ma，由，由F=0F=0時，時，a=-6 m/sa=-6 m/s2 2，得，得=37=37. .由由a= -a= -gsingsin和和a-Fa-F圖線知：圖線知： 得：得：m=2 kg.m=2 kg.物體靜止時的最小外力物體靜止時的最小外力F Fminmincos

32、cos= =mgsinmgsin，F(xiàn) Fminmin= =mgtanmgtan=15 N=15 N，無法求出物體加速度為，無法求出物體加速度為6 m/s6 m/s2 2時的速時的速度，因物體的加速度是變化的，對應(yīng)時間也未知，故選度，因物體的加速度是變化的，對應(yīng)時間也未知，故選D.D.cosFm6-2cos37=30-20m，5.5.如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m=5.0 kgm=5.0 kg的木箱放在水平地板上，對木的木箱放在水平地板上，對木箱施加一個箱施加一個F=10 NF=10 N的水平向右的推力，推力的水平向右的推力，推力F F作用的時間作用的時間t=10 st=10 s，木箱從靜止沿直

33、線滑動距離，木箱從靜止沿直線滑動距離s=10 m.s=10 m.求：求：(1)(1)木箱運動的加速度木箱運動的加速度a a的大小的大小. .(2)(2)木箱與地板間的動摩擦因數(shù)木箱與地板間的動摩擦因數(shù).【解析解析】(1)(1)木箱由靜止開始在木箱由靜止開始在t=10 st=10 s內(nèi)的位移內(nèi)的位移s=10 ms=10 m由由s= ats= at2 2知：知：a= m/sa= m/s2 2=0.2 m/s=0.2 m/s2 2(2)(2)對木箱受力分析如圖，在水平方向上由牛頓第二定律：對木箱受力分析如圖，在水平方向上由牛頓第二定律：F-f=maF-f=ma，f=f=FFN N= =mgmg得得m

34、gmg=F-ma=F-ma即即= =0.18= =0.18答案：答案：(1)0.2 m/s(1)0.2 m/s2 2 (2)0.18(2)0.1822s2 10=t10012F-ma10-1=mg5 10一、選擇題一、選擇題( (本題共本題共5 5小題，每小題小題，每小題5 5分，共分，共2525分分) )1.1.某步槍子彈的出口速度達(dá)某步槍子彈的出口速度達(dá)100 100 m/sm/s，若步槍的槍膛長，若步槍的槍膛長0.5 m0.5 m，子彈的質(zhì)量為，子彈的質(zhì)量為20 g20 g，若把子彈在槍膛內(nèi)的運動看做，若把子彈在槍膛內(nèi)的運動看做勻變速直線運動，則高壓氣體對子彈的平均作用力為勻變速直線運動

35、，則高壓氣體對子彈的平均作用力為( )( )A.1A.110102 2 N B.2 N B.210102 2 N NC.2C.210105 5 N D.2 N D.210104 4 N N【解析解析】選選B.B.根據(jù)根據(jù)v v2 2=2as=2as，a= m/sa= m/s2 2=1=110104 4 m/sm/s2 2，再根據(jù)，再根據(jù)F=ma=20F=ma=201010-3-31 110104 4 N N=2=210102 2 N N，故，故B B正確正確. .22v100=2s2 0.52.2.一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度

36、大小為小為 g,g,則人受電梯底部的支持力為則人受電梯底部的支持力為( )( )A. mg B.2mg A. mg B.2mg C.mgC.mg D. mg D. mg【解析解析】選選D.D.人的受力如圖所示人的受力如圖所示. .由牛頓第二定律由牛頓第二定律得得F-mg=ma= mg,F-mg=ma= mg,所以所以F= mg.F= mg.則人受電梯底部的則人受電梯底部的支持力為支持力為 mg.Dmg.D正確正確. .1313431343433.3.如圖甲所示，放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力如圖甲所示，放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力F F1 1與與F F2 2的作用靜止不動的作用靜

37、止不動. .現(xiàn)保持現(xiàn)保持F F1 1不變，不變，F(xiàn) F2 2大小變化如圖乙大小變化如圖乙所示，則在此過程中，能正確描述木塊運動情況的速度圖所示，則在此過程中，能正確描述木塊運動情況的速度圖象是下列選項中的象是下列選項中的( )( )【解析解析】選選D.D.由于由于F F2 2均勻減小到零然后又均勻增大到原值，均勻減小到零然后又均勻增大到原值，所以木塊受到的合外力的變化情況為先增大后減小到零，所以木塊受到的合外力的變化情況為先增大后減小到零，根據(jù)牛頓第二定律知物體加速度也是先增大后減小到零，根據(jù)牛頓第二定律知物體加速度也是先增大后減小到零，而速度一直在增大，最后達(dá)到最大值而速度一直在增大，最后達(dá)

38、到最大值. .符合上述規(guī)律的符合上述規(guī)律的v-tv-t圖象只有圖象只有D D項項. .4.(20114.(2011衡水高一檢測衡水高一檢測) )雨滴從空中由靜止落下，若雨滴雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，如圖下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，如圖所示的圖象能正確反映雨滴下落運動情況的是所示的圖象能正確反映雨滴下落運動情況的是( )( )【解析解析】選選C.C.雨滴速度增大時，阻力也增大，由牛頓第雨滴速度增大時，阻力也增大，由牛頓第二定律得二定律得a= a= 故加速度逐漸減小，最終雨滴做勻速運故加速度逐漸減小，最終雨滴做勻速運動動. .mg-

39、fm，5.(20115.(2011鄭州高一檢測鄭州高一檢測) )如圖所示，如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于與水平面相切于M M點，與豎直墻壁相切點，與豎直墻壁相切于于A A點，豎直墻壁上另一點點，豎直墻壁上另一點B B與與M M的連線的連線和水平面的夾角為和水平面的夾角為6060，C C是圓環(huán)軌道是圓環(huán)軌道的圓心已知在同一時刻，的圓心已知在同一時刻，a a、b b兩球分別由兩球分別由A A、B B兩點從靜兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道止開始沿光滑傾斜直軌道AMAM、BMBM運動到運動到M M點點,c,c球由球由C C點自由點自由下落到下落

40、到M M點則點則( )( )A Aa a球最先到達(dá)球最先到達(dá)M M點點B Bb b球最先到達(dá)球最先到達(dá)M M點點C Cc c球最先到達(dá)球最先到達(dá)M M點點D Db b球和球和c c球都可能最先到達(dá)球都可能最先到達(dá)M M點點【解析解析】選選C.C.設(shè)圓的半徑為設(shè)圓的半徑為R R，則，則 gsingsin 45 45t tA A2 2，2R2R gsingsin 60 60t tB B2 2，R R gtgtC C2 2，可得：，可得：t tA A 故有故有t tB B t tA A t tC C，故，故C C正確正確12R=212124Rg，BC8R2Rt =t =g3g，二、非選擇題二、非選擇

41、題( (本題共本題共3 3小題，共小題，共2525分，要有必要的文字?jǐn)⒎?，要有必要的文字?jǐn)⑹鍪? )6.(86.(8分分) )如圖所示，表示某人站在與如圖所示，表示某人站在與水平方向成水平方向成角的、以加速度角的、以加速度a a向上向上運動的自動扶梯的臺階上，人的質(zhì)量運動的自動扶梯的臺階上，人的質(zhì)量為為m m，鞋底與臺階的動摩擦因數(shù)為，鞋底與臺階的動摩擦因數(shù)為，求此時人所受的摩擦，求此時人所受的摩擦力力. .【解析解析】如圖建立坐標(biāo)系，并將加速度如圖建立坐標(biāo)系，并將加速度a a沿已知力的方向正交分解，水平方向：沿已知力的方向正交分解，水平方向：a a2 2=a =a coscos由牛頓第二定律

42、得：由牛頓第二定律得：f=maf=ma2 2= =macosmacos故摩擦力故摩擦力f f的大小為的大小為macosmacos，方向為水平向右方向為水平向右. .答案答案: :macosmacos，方向為水平向右，方向為水平向右7 7(8(8分分) )一斜面放在水平地面上，傾一斜面放在水平地面上，傾角角=53=53，一個質(zhì)量為，一個質(zhì)量為0.2 kg0.2 kg的小球的小球用細(xì)繩吊在斜面頂端，如圖所示，斜用細(xì)繩吊在斜面頂端，如圖所示，斜面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計斜面與水平面的摩擦，面平行，不計斜面與水平面的摩擦，當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以10 m/s1

43、0 m/s2 2的加速度向右運動時，求細(xì)繩的拉力及斜的加速度向右運動時，求細(xì)繩的拉力及斜面對小球的彈力面對小球的彈力.(g.(g取取10 m/s10 m/s2 2) )【解析解析】設(shè)小球剛剛脫離斜面時斜面向右的加速度為設(shè)小球剛剛脫離斜面時斜面向右的加速度為a a0 0，此時斜面對小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細(xì)此時斜面對小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細(xì)繩的拉力，且細(xì)繩仍然與斜面平行繩的拉力，且細(xì)繩仍然與斜面平行. .對小球受力分析如圖所對小球受力分析如圖所示示. .易知易知mgcotmgcot=ma=ma0 0代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：a a0 0=7.5 m/s=7.5 m

44、/s2 2因為因為a a10 m/s10 m/s2 2aa0 0，所以當(dāng)斜面以，所以當(dāng)斜面以10 m/s10 m/s2 2的加速度向右運動時小球已離開斜面，斜面對小球的彈力的加速度向右運動時小球已離開斜面，斜面對小球的彈力N=0N=0同理，由受力分析可知，細(xì)繩的拉力為同理，由受力分析可知，細(xì)繩的拉力為F= 2.83 NF= 2.83 N此時細(xì)繩拉力此時細(xì)繩拉力F F與水平方向的夾角為與水平方向的夾角為=arctanarctan =45 =45答案：答案：2.83 N,2.83 N,與水平方向成與水平方向成4545角角 0 022(mg) +(ma)mgma 【規(guī)律方法規(guī)律方法】“三種方法三種方

45、法”處理動力學(xué)臨界問題處理動力學(xué)臨界問題(1)(1)極限法：在題目中如出現(xiàn)極限法：在題目中如出現(xiàn)“最大最大”、“最小最小”、“剛好剛好”等詞語時，一般隱含著臨界問題，處理這類問題時，可以等詞語時，一般隱含著臨界問題，處理這類問題時，可以把物理過程把物理過程( (或問題或問題) )推向極端，從而使臨界現(xiàn)象推向極端，從而使臨界現(xiàn)象( (或狀態(tài)或狀態(tài)) )暴露出來，達(dá)到盡快求解的目的暴露出來，達(dá)到盡快求解的目的. .(2)(2)假設(shè)法：有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，假設(shè)法：有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，但在變化過程中有可能出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界但在變化過程中有可能出現(xiàn)

46、臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，解答這類問題一般用假設(shè)法問題，解答這類問題一般用假設(shè)法. .(3)(3)數(shù)學(xué)方法：將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)數(shù)學(xué)方法：將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式求解得出臨界條件式求解得出臨界條件. .8.(8.(挑戰(zhàn)能力挑戰(zhàn)能力)(9)(9分分) )如圖所示，在傾角如圖所示，在傾角為為的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k k的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個質(zhì)量為的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個質(zhì)量為m m的小球，球被一垂直于斜面的擋板的小球，球被一垂直于斜面的擋板A A擋擋住，此時彈簧沒有形變住，此時彈簧沒有形變. .若擋板若擋板A A以

47、加速度以加速度a(aa(agsingsin) )沿沿斜面向下勻加速運動，問：斜面向下勻加速運動，問：(1)(1)小球向下運動多少距離時速度最大？小球向下運動多少距離時速度最大？(2)(2)從開始運動到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時間為多少？從開始運動到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時間為多少？【解析解析】(1)(1)球和擋板分離后做加速度減小的加速運動，當(dāng)球和擋板分離后做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，速度最大，此時小球所受合力為零加速度為零時，速度最大，此時小球所受合力為零. .即即kxkxm m= =mgsinmgsin，解得，解得x xm m= =(2)(2)設(shè)球與擋板分離時位移為設(shè)球與擋板分離

48、時位移為s s，經(jīng)歷的時間為，經(jīng)歷的時間為t t，從開始運，從開始運動到分離的過程中，動到分離的過程中，m m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力支持力F FN N、沿斜面向上的擋板支持力、沿斜面向上的擋板支持力F F1 1和彈簧彈力和彈簧彈力F.F.據(jù)牛頓第二定律有據(jù)牛頓第二定律有mgsin-F-Fmgsin-F-F1 1=ma=ma，F(xiàn)=F=kxkx. .mgsin.k隨著隨著x x的增大，的增大，F(xiàn) F增大，所以增大，所以F F1 1減小，保持減小，保持a a不變，當(dāng)球與擋不變，當(dāng)球與擋板分離時，板分離時，x x增大到等于增大到等于s s，F(xiàn) F1 1減小到零，則有：減小到零，則有：mgsin-ksmgsin-ks=ma=ma，又，又s= ats= at2 2聯(lián)立解得聯(lián)立解得mgsin-kmgsin-k at at2 2=ma=ma，解得解得t=t=答案：答案：(1) (2)(1) (2)12122m(gsin -a)kamgsink2m(gsin -a)ka