山東省冠縣武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)2013屆高三物理總復(fù)習(xí) 3.3 牛頓第二定律應(yīng)用課件

1、3 3、3 3 牛頓第二定律的應(yīng)用牛頓第二定律的應(yīng)用 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí) 必修必修1 11 1、所示，、所示，5 5個(gè)質(zhì)量相同的木塊并排放在光滑的水平個(gè)質(zhì)量相同的木塊并排放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用水平向右推力桌面上，當(dāng)用水平向右推力F F推木塊推木塊1 1，使它們共同，使它們共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求第向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求第2 2與第與第3 3塊木塊之間彈力及第塊木塊之間彈力及第4 4與第與第5 5塊木塊之間的彈力塊木塊之間的彈力F5332木塊之間彈力為與答案：第F5154木塊之間彈力為與第一、連接體一、連接體變式如圖所示，三個(gè)物塊變式如圖所示，三個(gè)物塊a、b、c置于光滑的水置于光滑的水平面上，它

2、們間用輕繩連在一起，恒力平面上，它們間用輕繩連在一起，恒力F作用在作用在a上，上，當(dāng)在當(dāng)在b上再放上一小物塊仍使三者一起滑動(dòng)，則加上上再放上一小物塊仍使三者一起滑動(dòng)，則加上小物塊前后繩中張力小物塊前后繩中張力T1，T2如何變化？如何變化？ ()AT1、T2均變小均變小 BT1、T2均變大均變大CT1變小，變小，T2變大變大 DT1變大，變大，T2變小變小D 2 2水平面上有一帶圓弧形凸起的長(zhǎng)方形木塊水平面上有一帶圓弧形凸起的長(zhǎng)方形木塊A A，木塊，木塊A A上的物上的物體體B B用繞過(guò)凸起的輕繩與物體用繞過(guò)凸起的輕繩與物體C C相連，相連，B B與凸起之間的繩是水平的與凸起之間的繩是水平的用一

3、水平向左的拉力用一水平向左的拉力F F作用在物體作用在物體B B上，恰使物體上，恰使物體A A、B B、C C保持保持相對(duì)靜止，如圖所示，已知物體相對(duì)靜止，如圖所示，已知物體A A、B B、C C的質(zhì)量均為的質(zhì)量均為m m，重力加速，重力加速度為度為g g，不計(jì)所有的摩擦，則拉力，不計(jì)所有的摩擦，則拉力F F應(yīng)為多大？應(yīng)為多大？【解析】設(shè)繩張力為【解析】設(shè)繩張力為T(mén) T，A A、B B、C C共同的加速度為共同的加速度為a a，與，與C C相連相連部分的繩與豎直線夾角為部分的繩與豎直線夾角為 ，對(duì)對(duì)A A、B B、C C組成的整體有組成的整體有F=3ma F=3ma 對(duì)對(duì)B B有有F-T=ma

4、 F-T=ma 對(duì)對(duì)C C有有TcosTcos =mg =mg Tsin Tsin =ma=ma聯(lián)立式得聯(lián)立式得T=2ma,由得由得=30mgF33如圖所示，水平面上質(zhì)量均為如圖所示，水平面上質(zhì)量均為m的兩木塊的兩木塊A、B用用勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀的輕質(zhì)彈簧連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)用一豎直向上的力態(tài)現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊拉動(dòng)木塊A，使木塊，使木塊A向向上做加速度為上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)取木塊的勻加速直線運(yùn)動(dòng)取木塊A的起始的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，圖中實(shí)線部分表示從力位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，圖中實(shí)線部分表示從力F作用在木作用在木塊塊A到木塊到木塊B剛離開(kāi)

5、地面這個(gè)過(guò)程中，剛離開(kāi)地面這個(gè)過(guò)程中，F(xiàn)和木塊和木塊A的位的位移移x之間的關(guān)系，則之間的關(guān)系，則()ACAC【答案】【答案】AC4、如圖所示，一傾角為30o的斜面上放一木塊，木塊上固定支架，支架末端用絲線懸掛一小球，木塊在斜面上下滑時(shí)，小球與滑塊相對(duì)靜止共同運(yùn)動(dòng)，求下述三種情況下滑塊下滑的加速度：沿豎直方向；與斜面方向垂直；沿水平方向。細(xì)線沿豎直方向時(shí)如圖a所示， T1與mg都是豎直方向， 故不可能有加速度，T1-mg=0， 說(shuō)明木塊沿斜面勻速下滑,即a1=0。解：從分析小球的受力情況入手，求加速度。由題意， 小球與木塊的加速度相等，則此加速度必定沿斜面方向。mgT1如圖b，F(xiàn)合=ma=mgs

6、in， 故：a=gsin=g/2。amgT2300F合mgT3F合300a細(xì)線與斜面方向平行時(shí)一、連接體mamg030singga230sin0C二、臨界問(wèn)題二、臨界問(wèn)題5 5如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m m、2m2m的的A A、B B兩個(gè)物體，兩個(gè)物體，A A、B B間的最大靜摩擦力為間的最大靜摩擦力為mgmg，現(xiàn)用水平拉力，現(xiàn)用水平拉力F F拉拉B B，使，使A A、B B以同一加速以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則拉力度運(yùn)動(dòng)，則拉力F F的最大值為的最大值為( () )A Amgmg B B2mg2mgC C3mg3mg D D4mg4mgC6. (201

7、06. (2010長(zhǎng)沙模擬長(zhǎng)沙模擬) )如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為量分別為m m、2m2m和和3m3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m2m和和3m3m的的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為拉力為T(mén).T.現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F F拉質(zhì)量為拉質(zhì)量為3m3m的木塊，使三個(gè)木的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是( () )A A質(zhì)量為質(zhì)量為2m2m的木塊受到四個(gè)力的作用的木塊受到四個(gè)力的作用B B當(dāng)當(dāng)F F逐漸增大到逐漸增大到

8、T T時(shí)，輕繩剛好被拉斷時(shí)，輕繩剛好被拉斷C C當(dāng)當(dāng)F F逐漸增大到逐漸增大到1.5T1.5T時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷D D輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m m和和2m2m的木塊間的摩擦的木塊間的摩擦力為力為T(mén) T7 7、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)放在水平地面上，、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)放在水平地面上，Q Q為與輕彈簧上端連在一為與輕彈簧上端連在一起的秤盤(pán)，起的秤盤(pán)，P P為一重物，已知為一重物，已知P P的質(zhì)量的質(zhì)量M M10.5 kg10.5 kg，Q Q的質(zhì)量的質(zhì)量m m1.5 kg1.5 kg，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)k k800 N/m800

9、N/m，系統(tǒng)處于靜，系統(tǒng)處于靜止如圖所示，現(xiàn)給止如圖所示，現(xiàn)給P P施加一個(gè)方向豎直向上的力施加一個(gè)方向豎直向上的力F F，使它從靜，使它從靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知在前止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知在前0.2 s0.2 s內(nèi)，內(nèi)，F(xiàn) F為變力，為變力，0.2 s0.2 s以后，以后，F(xiàn) F為恒力求力為恒力求力F F的最大值與最小值的最大值與最小值( (取取g g10 m/s10 m/s2 2) )(3)(3)當(dāng)當(dāng)t t0 0的時(shí)刻，應(yīng)是力的時(shí)刻，應(yīng)是力F F最小的時(shí)刻，隨后，由于彈最小的時(shí)刻，隨后，由于彈簧彈力逐漸變小，而簧彈力逐漸變小，而P P與與Q Q受到的合力保持不變，因此力受到的合

10、力保持不變，因此力F F逐漸變大，至逐漸變大，至t t0.2 s0.2 s的時(shí)刻，的時(shí)刻，F(xiàn) F增至最大增至最大分析：分析：(1)P(1)P、Q Q分離后力分離后力F F一定為恒力一定為恒力(2)t(2)t0.2 s0.2 s時(shí)刻是分離的臨近點(diǎn)，時(shí)刻是分離的臨近點(diǎn)，P P與與Q Q具有相具有相同的速度及加速度彈簧并未恢復(fù)原長(zhǎng)同的速度及加速度彈簧并未恢復(fù)原長(zhǎng)若是若是P P直接放在彈簧上，則是原長(zhǎng)分離直接放在彈簧上，則是原長(zhǎng)分離 “0.2 s “0.2 s內(nèi)內(nèi)F F為變力為變力”，說(shuō)明，說(shuō)明t t0.2 s0.2 s時(shí)刻，時(shí)刻，P P與與Q Q開(kāi)始脫離開(kāi)始脫離【答案】【答案】168 N72 N8

11、8、一個(gè)質(zhì)量為、一個(gè)質(zhì)量為0.2kg0.2kg的小球用細(xì)線吊在傾角的小球用細(xì)線吊在傾角5353的斜面的斜面頂端，如圖所示，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平頂端，如圖所示，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面以行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面以10m/s10m/s2 2的速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求的速度向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力 解析：解析：先求出小球離開(kāi)斜面的臨界加速度先求出小球離開(kāi)斜面的臨界加速度a0.(此時(shí)，此時(shí)，小球所受斜面支持力恰好為零小球所受斜面支持力恰好為零)0202220cotcot7.5m+2.8/ s10m / s0

12、cos3N0sin.mgmaagaaTmaNTmgNmaTmg由所以 因?yàn)?所以小球離開(kāi)斜面 ，小球受力情況如圖，則，所以9 9、如圖，光滑水平面上放置緊靠在一起的、如圖，光滑水平面上放置緊靠在一起的A A、B B兩個(gè)物體，兩個(gè)物體，m mA A3kg3kg，m mB B6kg6kg，推力，推力F FA A作用于作用于A A上，拉力上，拉力F FB B作用于作用于B B上，上，F(xiàn) FA A、F FB B大小均隨時(shí)間而變化，其規(guī)律分別為大小均隨時(shí)間而變化，其規(guī)律分別為F FA A(9(92t)N2t)N，F(xiàn) FB B(2(22t)N2t)N，問(wèn)從，問(wèn)從t t0 0開(kāi)始，到開(kāi)始，到A A、B B相

13、互脫離為止，相互脫離為止，A A、B B的共同位移的共同位移是多少？是多少？ 22(92 )N(22 )N.09N2N3m / s 1 / s3mABABABABABAABBABAFtBFttFFABaaaa aaABABFmFm先假設(shè) 、 間無(wú)彈力，則 受到的合外力為 ， 受到的合外力為 在 時(shí)，此時(shí) 、 加速度分別為 則有，說(shuō)明 、 間有擠壓， 、 間實(shí)際上解析：存在彈力22922283639222s m / sm / s 11+369 ABAABABABBABABFFttmmFFttmmtaaaaFAFBABtABaAB 隨著 的增大，減小，增大，但只要，兩者總有擠壓當(dāng)對(duì) 獨(dú)自產(chǎn)生的加速

14、度與對(duì) 獨(dú)自產(chǎn)生的加速度相等時(shí)，這種擠壓消失， 、 開(kāi)始脫離，有 ，即 解之得 、 共同運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小為 、 共2211118m4.3m2293xat同位移為9(2010福建高考福建高考)質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg的物體靜止在足夠大的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等從最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等從t0時(shí)時(shí)刻開(kāi)始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的刻開(kāi)始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力水平拉力F的作用，的作用，F(xiàn)隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖重力的變化規(guī)律如圖重力加速度

15、加速度g取取10 m/s2，則物體在，則物體在t0至至t12 s這段時(shí)間這段時(shí)間的位移大小為的位移大小為()A18 mB54 mC72 mD198 m三、牛頓定律與圖像的綜合應(yīng)用三、牛頓定律與圖像的綜合應(yīng)用B1111、（、（20112011江蘇）如圖所示，傾角為江蘇）如圖所示，傾角為的等腰三角形的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面斜面固定在水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦?，F(xiàn)的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為將質(zhì)量分別為M M、m(Mm)m(Mm)的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢

16、帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在角取不同值角取不同值的情況下，下列說(shuō)法正確的有（的情況下，下列說(shuō)法正確的有（ ）A A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B B兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止C CM M不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)D Dm m不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)AC四、多物體多過(guò)程問(wèn)題四、多物體多過(guò)程問(wèn)題1010如圖所示，在傾角如圖所示，在傾角3737的固定斜面上放置一的固定斜面上放

17、置一質(zhì)量質(zhì)量M M1 kg1 kg、長(zhǎng)度、長(zhǎng)度L L3 m3 m的薄平板的薄平板AB.AB.平板的上表面平板的上表面光滑，其下端光滑，其下端B B與斜面底端與斜面底端C C的距離為的距離為7 m7 m在平板的上在平板的上端端A A處放一質(zhì)量處放一質(zhì)量m m0.6 kg0.6 kg的滑塊，開(kāi)始時(shí)使平板和滑的滑塊，開(kāi)始時(shí)使平板和滑塊都靜止，之后將它們無(wú)初速度釋放設(shè)平板與斜面塊都靜止，之后將它們無(wú)初速度釋放設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.50.5，求滑塊，求滑塊與薄平板下端分別從與薄平板下端分別從B B運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到C C的時(shí)間差的時(shí)間差t.(sin 3

18、7t.(sin 370.60.6，cos 37cos 370.80.8，g g10 m/s10 m/s2 2) )四、多物體多過(guò)程問(wèn)題四、多物體多過(guò)程問(wèn)題【答案】【答案】1.65 s10.( 10.( 20112011年江蘇年江蘇) )如圖所示，傾角為如圖所示，傾角為的等腰三角形斜面固定在的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面的頂端鋪放在斜面的兩水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦?，F(xiàn)將質(zhì)量分別為M M、m(Mm)m(Mm)的小物塊的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。在角取不同值的角取不同值的情況下，下列說(shuō)法正確的有情況下，下列說(shuō)法正確的有( )( )A A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等