專題三牛頓運動定律知識點總結(jié)材料

1、實用文檔專題三牛頓三定律1. 牛頓第一定律即慣性定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使 它改變這種狀態(tài)為止.1理解要點： 運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持. 它定性地揭示了運動與力的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原 因,是使物體產(chǎn)生加速度的原因. 第一定律是牛頓以伽俐略的理想斜面實驗為根底, 總結(jié)前人的 研究成果加以豐富的想象而提出來的； 定律成立的條件是物體不受外 力,不能用實驗直接驗證. 牛頓第一定律是牛頓第二定律的根底,不能認為它是牛頓第二 定律合外力為零時的特例,第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系, 第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系.2慣性：物體保持原

2、來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性 質(zhì)叫做慣性. 慣性是物體的固有屬性,與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān). 質(zhì)量是物體慣性大小的量度. 由牛頓第二定律定義的慣性質(zhì)量 vm= F/a和由萬有引力定律定 義的引力質(zhì)量m = Fr2/GM嚴格相等. 慣性不是力,慣性是物體具有的保持勻速直線運動或靜止狀態(tài) 的性質(zhì).力是物體對物體的作用,慣性和力是兩個不同的概念.2. 牛頓第二定律(1) 定律內(nèi)容物體的加速度a跟物體所受的合外力F合成正比,跟物體的質(zhì)量m 成反比.(2) 公式：F合=ma理解要點： 因果性：F合是產(chǎn)生加速度a的原因,它們同時產(chǎn)生,同時變 化,同時存在,同時消失； 方向性：a與F合都是矢量,

3、方向嚴格相同； 瞬時性和對應(yīng)性：a為某時刻某物體的加速度,F合是該時刻作 用在該物體上的合外力.3. 牛頓第三定律兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作 用在一條直線上,公式可寫為F - -F'(1)作用力和反作用力與二力平衡的區(qū)別內(nèi)容作用力和反作用力二力平衡受力物體作用在兩個相互作用的物體上作用在冋一物體上依賴關(guān)系冋時產(chǎn)生,冋時消失,互依存,不可 單獨存在無依賴關(guān)系,撤除一個、另一個可依 然存在,只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消,不可疊加, 不可求合力兩力運動效果可相互抵消,可疊加, 可求合力,合力為零；形變效果不能 抵消力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的

4、力也可以不是同性質(zhì) 的力4. 牛頓定律在連接體中的應(yīng)用在連接體問題中,如果不要求知道各個運動物體間的相互作用力,并且各個物體具有相同加速度,可以把它們看成一個整體.分析受到的外力和運動情況,應(yīng)用牛頓第二定律求出整體的加速度.整體法如果需要知道物體之間的相互作用力,就需要把物體隔離出來,將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力,分析物體受力情況,應(yīng)用牛頓第二定律列方程.隔離法一般兩種方法配合交替應(yīng)用,可有效解決連接體問題.5. 超重與失重視重：物體對豎直懸繩測力計的拉力或?qū)λ街С治锱_秤 的壓力.測力計或臺秤示數(shù)物體處于平衡狀態(tài)時,N= G視重等于重力,不超重,也不失重, a= 0當N>G,超重,豎直向上的加速度

5、,af當N<G,失重,豎直向下的加速度,ajnuG注：無論物體處于何狀態(tài),重力永遠存在且不變,變化的是視重. 超、失重狀態(tài)只與加速度方向有關(guān),與速度方向無關(guān).超重可能：af, v f,向上加速；af, v J,向下減速 當物體向下a=g時,N= 0,稱完全失重. 豎直面內(nèi)圓周運動,人造航天器發(fā)射、回收,太空運行中均有超、失重現(xiàn)象.【解題方法指導(dǎo)】例1. 一質(zhì)量為40kg的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計上.電梯從 t = 0時刻由靜止開始上升,在0到6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖所 示.試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g =10m/s2.解析：由圖可知,在t = 0到t = 1

6、1 = 2s的時間內(nèi),體重計的示 數(shù)大于mg故電梯應(yīng)做向上的加速運動.設(shè)這段時間內(nèi)體重計作用 于小孩的力為fi,電梯及小孩的加速度為ai,由牛頓第二定律,得f 1 mg= ma,在這段時間內(nèi)電梯上升的高度1 2h i = 2ait.在11到t = t2= 5s的時間內(nèi),體重計的示數(shù)等于 mg故電梯應(yīng)做 勻速上升運動,速度為tl時刻電梯的速度,即v i = ait i,在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h 2= V2 ( t 2一 t 1)O在t2到t = t3= 6s的時間內(nèi),體重計的示數(shù)小于 mg故電梯應(yīng)做 向上的減速運動.設(shè)這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為 fi,電梯及 小孩的加速度為a2,由牛頓

7、第二定律,得mg f 2 = ma,在這段時間內(nèi)電梯上升的高度1 2 -h 3= Vl( t 3 t 2) a 2 ( t 3 t 2).電梯上升的總高度h = hi + h2 + h3o由以上各式,利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù),解得h = 9 m說明：此題屬于超失重現(xiàn)象,知道物體受力情況解決物體的運動 情況.例2.如下圖,在傾角為B的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A Bo它們的質(zhì)量分別為m、m,彈簧的勁度系數(shù)為k , C 為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉 物塊A使之向上運動,求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和 從開始到此時物塊A的位移d?重力加

8、速度為go解析：令X1表示未加F時彈簧的壓縮量,由胡克定律和牛頓定律 可知m Agsin 0= kxi令X2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量,a表示此時A的加速 度,由胡克定律和牛頓定律可知kx 2= mgs in 0F mgsin 0 kx2 = maF (m+m)gsin 0由式可得 a=fTA由題意d= X1+X2由式可得d=(mA+m)gsin 0k說明：臨界狀態(tài)常指某種物理現(xiàn)象由量變到質(zhì)變過渡到另一種物 理現(xiàn)象的連接狀態(tài),常伴有極值問題出現(xiàn).如：相互擠壓的物體脫離 的臨界條件是壓力減為零；存在摩擦的物體產(chǎn)生相對滑動的臨界條件 是靜摩擦力取最大靜摩擦力,彈簧上的彈力由斥力變?yōu)槔Φ呐R界條

9、 件為彈力為零等.臨界問題常伴有特征字眼出現(xiàn),如“恰好、“剛剛等,找準臨 界條件與極值條件,是解決臨界問題與極值問題的關(guān)鍵.例3.如下圖,木塊A、B的質(zhì)量分別為m= 0.2kg , m= 0.4kg ,掛盤的質(zhì)量mc = 0.6kg,現(xiàn)掛于天花板O處,處于靜止,當用火燒斷O處的細線的瞬間,木塊A的加速度a A=,木塊B對盤C的壓力NBc= 木塊B的加速度a b=.解析：O處繩子忽然燒斷的瞬間,彈簧來不及形變,彈簧對 A物 體向上的支持力仍為 N= mig,故aA= 0.以B, C整體為研究對象,有m Bg+mcg+N = ( mn+nc) a,N ' = mg,解得a= 12m/s2

10、(注意：比g大).再以B為研究以象,如下圖,有再以B為研究以象,如下圖,有N ' +mg-NcB= nma1.2N故 NBc= 1.2N說明：分析物體在某一時刻的瞬時加速度, 關(guān)鍵是分析瞬時前后 的受力情況及運動狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時加速度.此類問 題應(yīng)注意兩種根本模型的建立.1鋼性繩或接觸面：認為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體,假設(shè)剪斷或脫離后,其中彈力立即消失,不需要形 變恢復(fù)時間,一般題目中所給細線和接觸面在不加特殊說明時,均可按此模型處理.2彈簧或橡皮繩：此種物體的特點是形變量大,形變恢 復(fù)需要較長時間,在瞬時問題中,如果其兩端不自由固定或連接有 物體,其彈力的

11、大小往往可以看成不變.而當彈簧或橡皮繩具 有自由端沒有任何連接物時,其彈力可以立即消失.【考點突破】【考點指要】本講高考考點如下：1. 牛頓第一定律,慣性2. 牛頓第二定律,質(zhì)量3. 牛頓第三定律4. 牛頓力學(xué)的適用范圍5. 牛頓定律的應(yīng)用6. 圓周運動中的向心力7. 超重和失重本講是高中物理的核心內(nèi)容之一, 因而是歷年高考命題熱點,題 型以選擇題為主,也有填空題和計算題,有時與電學(xué)等知識綜合命題, 有一定難度,考查重點是牛頓第二定律與物體的受力分析.考生應(yīng)真 正理解“力是改變物體運動狀態(tài)的原因這一根本觀點,靈活運用正 交分解,整體法和隔離法以及牛頓第二定律與運動學(xué)知識的綜合.【典型例題分析】

12、例4.質(zhì)量為10 kg的物體在F= 200N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動,斜面固定不動,與水平地面的夾角0= 37 °.力F作用2秒鐘后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了 1.25秒鐘后,速度減為零.求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)卩和物體的總位移s.sin37o解析：物體受力分析如下圖,設(shè)加速時的加速度為ai,末速度為v ,減速時的加速度大小為a2,將mg和F分解后,由牛頓運動定律得N = Fsin 0 +mgcos9Feos 6 f mgsi n 6= ma根據(jù)摩擦定律有f =卩N加速過程由運動學(xué)規(guī)律可知 v = aiti撤去F后,物體減速運動的加速度大小為 a

13、2,那么a2=gsin 6由勻變速運動規(guī)律有v = a2t2由運動學(xué)規(guī)律知s = a it i2/2 + a 2t 22/2代入數(shù)據(jù)得= 0.4 s = 6.5m說明：物體在受到三個或三個以上的不同方向的力作用時,一般都要用到正交分解法,在建立直角坐標系不管選取哪個方向為 x軸的 正向時,所得的最后結(jié)果都應(yīng)是一樣的,在選取坐標軸時,為使解題 方便,應(yīng)盡量減少矢量的分解.假設(shè)加速度方向一般以加速度方向 為正方向.分解加速度而不分解力,此種方法一般是在以某種力方向 為x軸正向時,其它力都落在兩坐標軸上而不需再分解.例5.如以下圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上, 木板質(zhì)量為M= 4kg

14、,長為L= 1.4m;木板右端放著一個小滑塊,小滑 塊質(zhì)量為m= 1kg,其尺寸遠小于L.小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù) 為卩=0.4 (g= 10m/s2)(1) 現(xiàn)用恒力F作用在木板M上,為了使得m能從M上面滑落下來,問：F大小的范圍是什么？(2) 其它條件不變,假設(shè)恒力F= 22.8N,且始終作用在M上,最 終使得m能從M上面滑落,問：m在M上面滑動的時間是多大？解析：(1)小滑塊與木板間的滑動摩擦力小滑塊在滑動摩擦力f作用下向右勻加速運動的加速度木板在拉力和滑動摩擦力f作用下向右勻加速運動的加速度a 2=( F-f ) /M使m能從M上面滑落下來的條件是 >ai.即(F-f) /

15、M> f / m解得(2)設(shè)m在M上面滑動的時間為t,當恒力F= 22.8N,木板的 加速度a 2=( F-f ) /4.7m/s2小滑塊在時間t內(nèi)運動位移木塊在時間t內(nèi)運動位移因 S2 Si = L解得t = 2s說明：假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度相同,解題時先用整體法求加速 度,后用隔離法求物體間相互作用力,注意：隔離后對受力最少的物 體進行分析較簡捷.然而此題兩物體有相對運動,加速度不同,只能用隔離法分別研究,根據(jù)題意找到滑下時兩物體的位移關(guān)系例6.用質(zhì)量不計的彈簧把質(zhì)量3m的木板A與質(zhì)量m的木板B連 接組成如下圖的裝置.B板置于水平地面上.現(xiàn)用一個豎直向下的 力F下壓木板A,撤消F后

16、,B板恰好被提離地面,由此可知力 F的 大小是A I _E:1 梆A. 7mgB. 4mg C. 3mg D. 2mg解析：未撤F之前,A受力平衡：Afi、/ 3mgVFF 3mg 二 f1撤力F瞬間,A受力fiA3mg當B板恰好被提離地面時,對 B板f2Amgf2 二 mg此刻A板應(yīng)上升到最高點,彈簧拉伸最長A 中受力f 3mgVf2'F合二 3mg f2' =4mg根據(jù)A上下振動,最高點應(yīng)與最低點 F合大小相等,方向相反故F合二仇_3mg,.仃=7mg因此F= 4mg選B.說明：撤消力后A上下簡諧振動,在最高點和最低點加速度大小相等.【達標測試】1. 2005東城模擬如下圖

17、,質(zhì)量為 m的物體放在傾角為a的光滑斜面上,隨斜面體一起沿水平方向運動,要使物體相對于斜面 保持靜止,斜面體的運動情況以及物體對斜面壓力 F的大小是A.斜面體以某一加速度向右加速運動,F小于mgB.斜面體以某一加速度向右加速運動,F不小于mgC.斜面體以某一加速度向左加速運動,F大于mgD.斜面體以某一加速度向左加速運動,F不大于mg2. 有一人正在靜止的升降機中用天平稱物體的質(zhì)量,此時天平橫梁平衡.升降機內(nèi)還有一只掛有重物的彈簧秤.當升降機向上加速運動時A. 天平和彈簧秤都處于失重狀態(tài),天平傾斜,彈簧秤讀數(shù)減小B. 天平和彈簧秤都處于超重狀態(tài),天平傾斜,彈簧秤讀數(shù)增大C. 天平和彈簧秤都處于

18、超重狀態(tài),天平讀數(shù)不變,彈簧秤讀數(shù) 增大D. 天平和彈簧秤都處于失重狀態(tài),天平讀數(shù)不變,彈簧秤讀數(shù) 不變3. 用質(zhì)量為1kg的錘子敲天花板上的釘子,錘子打在釘子上時的速度大小是10m/s,方向豎直向上,與釘子接觸 0.3s后又以5m/s的 速度原路返回,那么錘子給釘子的作用力為g取10m/s2A. 40N ,豎直向下B. 40N,豎直向上C. 60N ,豎直向下D. 60N,豎直向上4. 2005揚州模擬如下圖,質(zhì)量為 m的小球用水平彈簧系 住,并用傾角為30°的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止狀態(tài).當木板AB忽然向下撤離的瞬間,小球的加速度為A. 0B.大小為,方向豎直向下C.大

19、小為,方向垂直于木板向下D.大小為,方向水平向右5. 如下圖,質(zhì)量分別為mi、叫的A、B兩物體,用輕質(zhì)彈簧連接起來,放在光滑水平桌面上,現(xiàn)用力水平向右拉 A,當?shù)竭_穩(wěn)定狀態(tài) 時,它們共同運動的加速度為a.那么當拉力忽然停止作用的瞬間,A、 B的加速度應(yīng)分別為A. 0 和aB. a和0 C. -禽和aD. -匹a和am1m26. 物體從25m高處由靜止開始下落到地面的時間是 2.5s,假設(shè)空氣阻力恒定,g取10m/s2,那么重力是空氣阻力的 倍.7. 2006西城模擬民用航空客機的機艙,除了有正常的艙門 和舷梯連接,供旅客上下飛機,一般還設(shè)有緊急出口.發(fā)生意外情況 的飛機在著陸后,翻開緊急出口的

20、艙門,會自動生成一個由氣囊構(gòu)成 的斜面,機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來,示意圖如下圖.某機艙離氣囊底端的豎直高度 AB= 3.0 m,氣囊構(gòu)成的斜面長 AO 5.0m, CD段為與斜面平滑連接的水平地面.一個質(zhì)量 m= 60kg的人 從氣囊上由靜止開始滑下,人與氣囊、地面間的動摩擦因數(shù)均為亠=05.不計空氣阻力, g =10m/s2.求：(1) 人從斜坡上滑下時的加速度大小；(2) 人滑到斜坡底端時的速度大?。?3) 人離開C點后還要在地面上滑行多遠才能停下？文案大全8. (2005福建模擬)放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時

21、間t的關(guān)系如下圖.取重力加速度g= 10m/s2.試利用兩圖線求出 物塊的質(zhì)量及物塊與地面間的動摩擦因數(shù)？n F/N"1卜i JI iiJ69. 風洞實驗室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風力,現(xiàn)將 一套有小球的細直桿放入風洞實驗室,小球孔徑略大于細桿直徑.(1)當桿在水平方向上固定時,調(diào)節(jié)風力的大小,使小球在桿上做勻速運動,這時小球所受的風力為小球所受重力的 0.5倍,求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)?(2)保持小球所受風力不變,使桿與水平方向間夾角為 37°并固定,那么小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少？(sin37=0.6 , cos37°= 0.8

22、 )10. 據(jù)報道“民航公司的一架客機,在正常航線上做水平飛行時,由于忽然受到強大氣流的作用,使飛機在10s內(nèi)下降高度達1700m,造成眾多乘客和機組人員的傷亡事故.如果只研究飛機在豎直方向 上的運動,且假設(shè)這一運動是勻變速直線運動,試分析：(1) 乘客所系平安帶必須提供相當于乘客體重幾倍的拉力,才能使乘客不脫離坐椅？(2) 未系平安帶的乘客相對于機艙將向什么方向運動？最可能 受到傷害的是人體的什么部位？11. (2004海淀模擬)如以下圖所示,在傾角3= 37°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量 m= 0.1kg的物體,物體與斜面間動摩擦因 數(shù)卩=0.25.現(xiàn)用輕鋼繩將物體由靜止沿斜

23、面向上拉動,拉力F=1.0N,方向平行斜面向上,經(jīng)時間t = 4.0s繩子忽然斷了,求：(1) 繩斷時物體的速度大??？(2) 從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運動時間？2(sin37 ° = 0.6 , cos37°= 0.8 , g= 10m/s )【綜合測試】1. 2006崇文一模質(zhì)量為2m的物塊A和質(zhì)量為m的物塊B相 互接觸放在水平面上,如下圖.假設(shè)對 A施加水平推力F,那么兩物塊 沿水平方向做加速運動.關(guān)于 A對B的作用力,以下說法正確的選項是 A. 假設(shè)水平面光滑,物塊A對B的作用力大小為FB. 假設(shè)水平面光滑,物塊A對B的作用力大小為2F/3C. 假設(shè)物塊

24、A與地面無摩擦,B與地面的動摩擦因數(shù)為 卩,那么物 塊A對B的作用力大小為卩mgD .假設(shè)物塊A與地面無摩擦,B與地面的動摩擦因數(shù)為卩,那么物塊A 對B的作用力大小為F+2 卩 mg/32. 電梯內(nèi),一質(zhì)量為 m的物體放在豎直立于地板上、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上方.靜止時彈簧被壓縮 xi.當電梯運動時,彈簧又 壓縮了 X2.那么電梯運動的可能情況是A.以k WX2的加速度加速上升B. 以沁的加速度加mm速上升C. 以k詡+恥的加速度減速下降D. 以的加速度減mm速下降3. 靜止物體受到向東的力F作用,F隨時間變化如下圖,那么關(guān)于物體運動情況描述正確的選項是A. 物體以出發(fā)點為中央位置,往返往復(fù)

25、運動B. 物體一直向東運動,從不向西運動C. 物體以出發(fā)點東邊的某處為中央位置,往返往復(fù)運動D. 物體時而向東運動,時而向西運動,但總體是向西運動4. 如下圖,三個物體的質(zhì)量分別為 m、m、m,系統(tǒng)置于光滑水平面上,系統(tǒng)內(nèi)一切摩擦不計,繩重力不計,要求三個物體無相對運動,那么水平推力FA. 等于mgB.等于m+m+m匹gm2C. 等于m+m 匹g D.等于m+m+m匹gm2m15. 如下圖,在靜止的小車內(nèi)用細繩 a和b系住一小球.繩a與豎直方向成B角,拉力為Ta,繩b成水平狀態(tài),拉力為Tb.現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速直線運動. 此時小球在車內(nèi)的位置仍保持不變角B不變.那么兩根細繩的拉力變化

26、情況是A. T a變大,Tb不變B. Ta變大,Tb變小C. T a變大,Tb變大D. Ta不變,Tb變小6. 2005西城模擬以下關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中,正確的是A. 列車在水平軌道上加速行駛,車上的人處于超重狀態(tài)B. 當秋千擺到最低位置時,蕩秋千的人處于超重狀態(tài)C. 蹦床運發(fā)動在空中上升時處于失重狀態(tài),下落時處于超重狀 態(tài)D. 神州五號飛船進入軌道做圓周運動時,宇航員楊利偉處于失 重狀態(tài)7. 2005朝陽模擬如圖a所示,水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上 的力F拉動木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運動,如圖b所示. 研究從力F剛作用在木

27、塊A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這個過 程,并且選定這個過程中木塊 A的起始位置為坐標原點,那么以下圖象 中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是8. 一平直的傳送帶以速率v = 2m/s勻速運行,傳送帶把A處的工 件運送到B處,A、B相距L= 10m從A處把工件輕輕放到傳送帶上, 經(jīng)過時間t = 6s能傳送到B處.設(shè)物體A的質(zhì)量為5kg.求此過程中, 由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能？9. 質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣細桿上,桿的傾角為a,小球A帶 正電,電量為q.在桿上B點處固定一個電量為 Q的正電荷.將A由 距B豎直高度為H處無初速釋放.小球A下滑過程中電量不變.不計 A與細桿間的摩擦,整個裝置處在真

28、空中.靜電力常量 K和重力 加速度g.(1) A球剛釋放時的加速度是多大？(2) 當A球的動能最大時,求此時 A球與B點的距離?10. 如下圖,質(zhì)量 M= 0.2kg的長木板靜止在水平面上,長木板 與水平面間的動摩擦因數(shù)口 2= 0.1.現(xiàn)有一質(zhì)量也為0.2kg的滑塊以 vo= 1.2m/s的速度滑上長板的左端,小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù) 卩1 = 0.4.滑塊最終沒有滑離長木板,求滑塊在開始滑上長木板到最 后靜止下來的過程中,滑塊滑行的距離是多少 ？(以地球為參考系,g =10m/s2)J1 111. 斜面體和物體的質(zhì)量為 m m各外表都光滑,如下圖, 放置在水平地面上.假設(shè)要使 m相對M

29、靜止,求：(1)水平向右的外力F與加速度a各多大？(2) 此時斜面對物體m的支持力多大？(3) 假設(shè)m與斜面間的最大靜摩擦力是f,且卩 tg a,求加速 度a的范圍？12. A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如下圖,木塊A、B的質(zhì)量分別為0.42kg和0.40kg,輕彈簧的勁度系數(shù)k = 100N/m 假設(shè)在木塊A上作用一個豎直向上的力F,使A由靜止開始以0.5m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動.(g取10m/s2)力F的最大值?$(1)使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中,【達標測試答案】1. C提示：物體要受力為重力、支持力,合力方向只能水平向左,支持力大于重力.2. C提示：向上加速,

30、加速度方向向上,超重,天平左右兩邊超重相 同,故能平衡.3. B提示：可用動量定理(F mg)t = mv2 -(-my),也可用牛頓定律.4. C提示：木板撤離瞬間,小球彈簧彈力和重力不變,其合力大小等 于平衡時小球受的支持力大小,方向垂直于木板向下.5. C提示：隔離物體Bf2二m?a,拉力停止作用瞬間,彈力不變,B加速度不變,A加速度大小a1- a葉m16. 5提示：h 詔at2,a = mgfm7. 提示：1由牛頓運動定律 mgsin v - "N = ma , N -mgcosv - 0解得 a 二 g sin - 'g cos ： - 2m/ s22由 vC =2

31、as求出 vC =2 5m/ s3 由牛頓運動定律"mg=ma', 0 - vC = 2a' s'解得 s' = 2.0m8. 提示：由vt圖形可知,物塊在0 3s內(nèi)靜止,36s內(nèi)做勻加速運動,加速度a, 6 9s內(nèi)做勻速運動,結(jié)合F t圖形可知：由以上各式得9. 提示：(1)小球受力如圖,由牛頓定律,得F = f = Jmg解得卩=F mg=°.5mgmg=0.5(2)小球受力,由牛頓第二定律,有:沿桿方向：mgsi n37°+Fcos37-f = ma 垂直桿方向：N+Fsin37 °-mgcos37° =

32、0f =卩NF cos mgs in 八 f , F2、.3解得 a=(g)sin -g mmg4小球做的是V0= 0的勻加速直線運動那么小球下滑S,根據(jù)sat2,解得：t = . 2s8s.2V a 3g10. 提示：1豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,a =2s/t 2 = 34m/s2.設(shè)帶子的拉力為 F, F+mg-F= ma,而剛脫離的條件為 Fn= 0,所以F= 2.4mg.為人體重力的2.4倍.2由于相對運動, 人將向機艙頂部做加速運動,因而最可能被傷害的是頭部.11. 提示：1物體受拉力向上運動過程中,受拉力 F重力mg和 摩擦力f,設(shè)物體向上運動的加速度為 a,根據(jù)牛頓

33、第二定律有因解得 a1 = 2.0m/s2所以t = 4.0s時物體的速度大小為 w = a1t = 8.0m/s2繩斷時物體距斜面底端的位移6詔對：=16m繩斷后物體沿斜面向上做勻減速直線運動,設(shè)運動的加速度大小為a2,那么根據(jù)牛頓第二定律,對物體沿斜面向上運動的過程有mgs in v mgcosv - ma2解得 a2= 8.0m/s 2物體做減速運動的時間12= V1/a 2減速運動的位移此后物體將沿斜面勻加速下滑,設(shè)物體下滑的加速度為a3,根據(jù)牛頓第二定律對物體加速下滑的過程有mg sin v -mgcos v - ma32解得 a3=4.0m/s設(shè)物體由最高點到斜面底端的時間為13,

34、所以物體向下勻加速運動的位移解得所以物體返回到斜面底端的時間為.【綜合測試答案】1. D提示：水平面光滑 F =3ma, Nab二ma水平面不光滑 F - Mmg = 3ma, N AB _ Amg = ma.2. BD提示：k.%二ma,加速度方向向上,運動狀態(tài)可以加速上升,也 可減速下降.3. C提示：物體向東勻加速運動0.5s后,減速運動0.5s,然后向西 勻加速0.5s,減速運動0.5s.4. D提示：隔離 m m2g Mm,整體F = (mi m2 m3)a.5. D提示：Ta cos ： - mg, Ta sin Tb二ma,豎直方向受力平衡 Ta不變, 水平那么Tb變小.6. BD提示：蹦床運發(fā)動在空中無論上升還是下落都失重,飛船進入軌道做圓周運動,宇航員的重力充當向心力,完全失重.7. A提示：F - kx 二 ma.8. 10J提示：工件勻加速的時間為t-=-2o位移為S1 _v 22a aa a那么勻速運動的時間為t? =6 -t位移為S2 =10 qS2 二 Vt2解以上各式得：a = 1m/s2t 1 = 2ss 1 = 2m對工件受力如圖,有:f =ma = 5N在勻加速時間內(nèi),傳送帶位移為：S3 =vti =2 2m=4m .由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q = f(