3牛頓運動定律

1、§牛頓運動定律（力和運動）一、牛頓運動定律二、單位制三、牛頓運動定律的應(yīng)用1、動力學(xué)的兩類基本問題重要結(jié)論：應(yīng)用牛頓運動定律解決物理問題時，加速度是聯(lián)系力與運動的橋梁重要結(jié)論：F合與a的方向始終相同（F合或a的方向與物體運動方向相同，物體做加速運動；F合或a的方向與物體運動方向相反，物體做減速運動）簡單題、如圖所示，自由落下的小球，從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧的壓縮量達最大的過程中，小球所受的合外力及速度的變化情況是（ ）CA合力變小，速度變小B合力變小，速度變大C合力先變小，后變大；速度先變大，后變小D合力先變大，后變??；速度先變小，后變大重要結(jié)論：求兩個力的合力、用合成法；求三

2、個及以上非正交力的合力、用正交分解法PFQ低難題、如圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪P到Q的兩段繩都是水平的已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是0.1，兩物塊的質(zhì)量都是1Kg，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計若用一水平向右的力F拉P使它向右做加速度為1m/s2的勻加速直線運動，則F的大小為（ ）CA4N B5N C6N D7N低難題、如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住現(xiàn)用一個力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是()DA若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零B若加速度足夠大，斜

3、面對球的彈力可能為零C斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD斜面對球的彈力不僅有，而且是一個定值簡單題：如圖所示，在質(zhì)量為mB=30kg的車廂B內(nèi)緊靠右壁，放一質(zhì)量mA=20kg的小物體A（可視為質(zhì)點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動測得車廂B在最初t=2.0s內(nèi)移動s=5.0m，且這段時間內(nèi)小物塊未與車廂壁發(fā)生過碰撞車廂與地面間的摩擦忽略不計 （1）計算B在2.0s的加速度 （2）求t=2.0s末A的速度大小 （3）求t=2.0s內(nèi)A在B上滑動的距離（1）設(shè)t=2.0s內(nèi)車廂的加速度為aB，由s=aBt2得aB=2.5m/s2（2分）（2）對B，由牛頓第二定

4、律：F-f=mBaB，得f=45N對A據(jù)牛頓第二定律得A的加速度大小為aA=2.25m/s2                所以t=2.0s末A的速度大小為：VA=aAt=4.5m/s （3分）（3）在t=2.0s內(nèi)A運動的位移為SA=aAt24.5m，A在B上滑動的距離s=s-sA=0.5m （3分）低難題：（12上海）如圖，將質(zhì)量m0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)m0.8。對環(huán)施加

5、一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角q53°的拉力F，使圓環(huán)以a4.4m/s2的加速度沿桿運動，求F的大小。（取sin53°0.8，cos53°0.6，g10m/s2）。解析：令Fsin53°mg，F(xiàn)1.25N，當(dāng)F1.25N時，桿對環(huán)的彈力向上，由牛頓定律FcosqmFNma，F(xiàn)NFsinqmg，解得F1N，當(dāng)F1.25N時，桿對環(huán)的彈力向下，由牛頓定律FcosqmFNma，F(xiàn)sinqmgFN，解得F9N，低難題：如右圖所示，傾角為的光滑斜面體上有一個小球m被平行于斜面的細繩系于斜面上，斜面體放在水平面上斜面體能沿水平方向左右運動。(1)要使小球?qū)π泵鏌o壓

6、力，求斜面體運動的加速度范圍，并說明其方向(2)要使小球?qū)毨K無拉力，求斜面體運動的加速度范圍，并說明其方向(3)若已知60°，m2 kg，當(dāng)斜面體以a10 m/s2向右做勻加速運動時，繩對小球拉力多大？(g取10 m/s2)答案：(1)agcot方向向右(2)agtan方向向左(3)20 N，與水平方向成45°角低難題：如圖所示，在小車上固定一直角硬桿ABC，分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細繩將小球P懸吊起來輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球P的質(zhì)量為m，當(dāng)小車沿水平地面以加速度a向右運動而達到穩(wěn)定狀態(tài)時，輕彈簧保持豎直，而細繩與桿的豎直部分的夾角為，試求此時彈簧的形變量解析

7、：小球受彈簧拉力、細繩拉力和重力的作用，按水平、豎直方向建立坐標(biāo)系，分解繩的拉力在水平方向：FTsinma在豎直方向：FTcosFmg，F(xiàn)kx，解得x.討論：若a<gtan，彈簧伸長量x；若agtan，x0，彈簧保持原長；若a>gtan，彈簧壓縮量x.重要結(jié)論：兩個物體與彈簧相連接，在運動過程中兩物體剛好分開時：兩物體的加速度一定相同、兩物體間的作用力為零BAF簡單題：一根勁度系數(shù)k=100N/Kg,質(zhì)量不計的豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，輕彈簧的上端栓接一質(zhì)量為1Kg的物體B，B上面放一質(zhì)量為1Kg的物體A，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài), 如圖所示。現(xiàn)在對A施加一個向上的拉力F，使A、B一

8、起向上做勻加速直線運動，1s后兩物體分離，兩物體分離后A物體依然向上做加速度不變的勻加速直線運動。G取10m/s2求：（1）A、B一起向上做勻加速直線運動的加速度（2）整個過程中，拉力F的最小值和最大值重要結(jié)論：物體只在動摩擦力的作用下，在動摩擦因數(shù)為的水平面上滑動時，加速度大小為：a = g簡單題、在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14 m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7，則汽車剎車前的速度約為（ ）CA、7 m/s B、10 m/s C、14 m/s D、20

9、m/s簡單題：（14全國）公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m，設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。解：設(shè)路面干燥時，汽車與地面的動摩擦因數(shù)為，剎車時汽車的加速度大小為a，安全距離為s反應(yīng)時間為t，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得mg=m a s= 式中，m和分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。設(shè)在雨

10、天行駛時，汽車與地面的動摩擦因數(shù)為，依題意有= 設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得mg=ma s= 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得=20m/s（72km/h）重要結(jié)論：物體在傾角為 、摩擦因數(shù)為的斜面上加速下滑時的加速度大小為：a= g sin-g cos物體在傾角為 、摩擦因數(shù)為的斜面上減速上滑時的加速度大小為：a= g sin + g cos物體在傾角為的光滑斜面上運動（向上、向下）時的加速度大小為：a= g sin簡單題、如圖1，一異形滑塊從粗糙的固定斜面頂端由靜止滑下，設(shè)滑塊滑到斜面的底端用時為t1；如果給滑塊施加一個向下的恒力F，也讓滑

11、塊從固定斜面頂端由靜止滑下，設(shè)滑塊滑到斜面的底端用時為t2，如圖2；如果在滑塊中放一物體，又讓滑塊從固定斜面頂端由靜止滑下，設(shè)滑塊滑到斜面的底端用時為t3，如圖3。則t1、t2、t3的大小關(guān)系是（ ）DF圖1 圖2 圖3A、t1=t2=t3B、t1<t2=t3C、t1=t2<t3D、t1=t3>t2低難題、一物塊以一定的初速度從斜面底端開始沿粗糙的斜面上升，上升至最高點后又從斜面上滑下，物體的vt圖象如圖所示g取10 m/s2，則由此可知斜面的傾角為() CA60° B37°C30° D53°低難題、如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)

12、三根固定的光滑細桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為最低點。每根桿上都套有一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放（初速為0），用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達d所用的時間，則（ ）DA.t1<t2<t3 B.t1>t2>t3 C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3 重要結(jié)論：物體在傾角為、摩擦因數(shù)為的固定斜面上若=tan：物體將剛好沿斜面勻速下滑 或 剛好靜止在斜面上若<tan：物體將沿斜面加速下滑若>tan：物體將靜止在斜面上 或 有向下的初速度時物體將沿斜面減速下滑簡單題、2012年中國高速公

13、路通車?yán)锍桃堰_9.6萬公里，已經(jīng)超越了美國的9.2萬公里，居世界第一。如圖,在修建高速公路的路基時,允許的邊坡傾角最大值叫做“自然休止角”,如果邊坡傾角超過自然休止角會導(dǎo)致路基不穩(wěn)定.關(guān)于與土壤顆粒之間的動摩擦因數(shù)的關(guān)系,下列選項中正確的是( ) BA.tan>B.tan=C.tan<D.與無關(guān)重要結(jié)論：作用力和反作用力始終大小相同，方向相反低難題：如圖所示，A、B、C為三個質(zhì)量相等、材料相同的小物塊，在沿斜面向上的拉力作用下，沿相同的粗糙面上滑，其中A是勻速上滑，B是加速上滑，C是減速上滑，而斜面體相對地面均處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面體甲、乙、丙所受地面的摩擦力分別為、，則下列關(guān)系式正確

14、的是（ ）ADA= B. CD. 重要結(jié)論：彈簧的彈力不突變（先分析突變前研究對象的受力情況；再由“彈簧的彈力不突變” 分析突變后研究對象的受力情況）難題：如圖，a、b兩根豎直的輕彈簧各有一端固定，另一端共同靜止地系住重為10N的球.若撤去彈簧b，撤去瞬間球所受到的合力大小為4N；若撤去彈簧a，則撤去瞬間球所受到的合力大小可能為（ ）CDA14N，方向向上 B. 6N，方向向上C14N，方向向下 D. 6N，方向向下簡單題、如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（）DA.都等于B.0和

15、C.和0D.0和 ABC簡單題、如圖，ABC三個小球的質(zhì)量均為m，AB之間用一根沒有彈性的輕繩連在一起，BC之間用輕彈簧拴接，用細線懸掛在天花板上，整個系統(tǒng)均靜止，現(xiàn)將A上面的細線燒斷，使A的上端失去拉力，則在燒斷細線瞬間，ABC的加速度的大小分別為( )AA、 1.5g 1.5g0 B、 g 2g 0 C、 g g g D、 g g 0重要題型之：圖像問題低難題：(11上海)受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上向右作直線運動，如圖。其圖線如圖所示，則下列說法正確的是（ ）CDf FvA、在0t1秒內(nèi)，外力大小不斷增大B、在時刻，外力為零C、在t1t2秒內(nèi)，外力大小可能不斷減小D、在t1t2

16、秒內(nèi)，外力大小可能先減小后增大aOFA B C低難題：物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、 mB、 mC，與平面的動摩擦因數(shù)分別為A、B 、C。用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，分別得到物體A、B、C的加速度a與F的關(guān)系圖線如下圖所示，A、B直線平行，則以下判斷正確的是（ ）ACAmA = mB < mCB. mA < mB = mCC. A<B =CD. A=B >C低難題、質(zhì)量為m的物體放在A處的地平面上用豎直向上的力F拉物體，物體的加速度a與拉力F的關(guān)系圖線如圖中A線所示.質(zhì)量為的另一物體在B地做類似實驗,得a-F的關(guān)系如圖中B線所示,A.B兩線的延長線交Oa軸交于同一點，設(shè)兩地的重力加速度分別為和，由圖可知（ ）DA.， B.，=C.=， D.，=重要題型之：傳送帶問題重要結(jié)論：物體在傳送帶上運動時，研究物體的位移、速度、加速度都要取地面為參考物簡單題、如圖所示，物塊A從光滑斜面某一不變的高度由靜止滑下后，又滑上粗糙的水平傳送帶，傳送帶靜止不動時，A滑至傳送帶最右端的速度V1，需時間t1；若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，A滑至傳送帶的最右端的速度為V2，需時間t2，則（ ）D AV1