高三第三輪復(fù)習(xí)專題二牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

1、專題二 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)1牛頓第二定律的理解：瞬時(shí)性：牛頓第二定律反映了力的瞬時(shí)作用效果的規(guī)律，力是產(chǎn)生加速度的原因，故加速度與力同時(shí)存在、同時(shí)變化、同時(shí)消失矢量性：牛頓第二定律是一個(gè)矢量方程，加速度與合外力方向相同，故合外力方向就是加速度方向；反過來也有，加速度方向就是合外力方向獨(dú)立性：也叫做力的獨(dú)立作用原理，當(dāng)物體受幾個(gè)力的作用時(shí)，每一個(gè)力分別產(chǎn)生的加速度只與此力有關(guān)，與其它力無關(guān)，這些加速度的矢量和即物體運(yùn)動(dòng)的加速度2求瞬時(shí)加速度：應(yīng)注意兩種不同的物理模型剛性繩（不可伸長）或接觸面：這是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，若剪斷或脫離后，其中彈力立即消失或仍接觸但可以突變，不

2、需要恢復(fù)、改變形變的時(shí)間彈簧或橡皮繩：這些物體的形變量大，形變改變、恢復(fù)需要較長時(shí)間，故在瞬時(shí)問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的3動(dòng)力學(xué)中兩類基本問題：已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求受力情況4分析復(fù)雜問題的基本思路：仔細(xì)審題，分析物體的受力及受力的變化情況，確定并劃分出物體經(jīng)歷的每個(gè)不同的過程；逐一分析各個(gè)過程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，以及總結(jié)前一過程和后一過程的狀態(tài)有何特點(diǎn)；前一個(gè)過程的結(jié)束就是后一個(gè)過程的開始，兩個(gè)過程的交接點(diǎn)受力的變化、狀態(tài)的特點(diǎn)，往往是解題的關(guān)鍵規(guī)律方法【例1】（05年揚(yáng)州）如圖質(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，

3、小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（C）A0B大小為g，方向豎直向下C大小為g，方向垂直于木板向下D大小為g，方向水平向右【解析】未撤離木板前，小球受到重力G，彈簧拉力F，木板支持力FN，如圖所示，三力平衡于是有：FNcos = mg，F(xiàn)N = 當(dāng)撤離木板的瞬間，G和F保持不變（彈簧的彈力不能突變），木板支持力FN立即消失小球受G和F的合力大小等于撤之前的FN（三力平衡），方向與FN的方向相反，故加速度方向?yàn)榇怪蹦景逑蛳?，大小為：a = = = g訓(xùn)練題 物塊A1、A2、B1和B2的質(zhì)量均為m，A1、A2用剛性輕桿連接，B1、B2用輕質(zhì)彈簧連結(jié)，兩個(gè)裝置都放在水平

4、的支托物上，處于平衡狀態(tài)，如圖今突然撤去支托物，讓物塊下落，在除去支托物的瞬間，A1、A2受到的合力分別為和，B1、B2受到的合力分別為F1和F2，則 （ B ）A= 0，= 2mg，F(xiàn)1 = 0，F(xiàn)2 = 2mgB= mg，= mg，F(xiàn)1 = 0，F(xiàn)2 = 2mgC= mg，= 2mg，F(xiàn)1 = mg，F(xiàn)2 = mgD= mg，= mg，F(xiàn)1 = mg，F(xiàn)2 = mg【例2】如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A、B，用輕質(zhì)彈簧連接處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用水平恒力推木塊A，則彈簧在第一次壓縮到最短的過程中 （ D ）AA、B速度相同時(shí)，加速度aA = aBBA、B速度相同時(shí)，加速度aA>aBCA、B加速

5、度相同時(shí)，速度A<BDA、B加速度相同時(shí)，速度A>B訓(xùn)練題 雨滴在下落過程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時(shí)由于下落速度逐漸增大，所受阻力也將越來越大，最后雨滴將以某一速度勻速下降，在雨滴下降的過程中，下列說法中正確的是 （ C ）A雨滴受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B雨滴質(zhì)量逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小C由于雨滴受空氣阻力逐漸增大，雨滴下落的加速度將逐漸減小D雨滴所受重力逐漸增大，雨滴下落的加速度不變【例3】如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)物體A、B，用細(xì)繩相連跨過光滑的滑輪，將A置于傾角為的斜面上，B懸空設(shè)A與斜面、斜面與水平地面間均是光滑的

6、，A在斜面上沿斜面加速下滑，求斜面受到高出地面的豎直擋壁的水平方向作用力的大小【解析】設(shè)繩中張力為FT，A、B運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a，對A在沿斜面方向由牛頓第二定律有：mAgsin-FT = mAa對B在豎直方向由牛頓第二定律有：FT-mBg = mBa聯(lián)立上兩式得：a = ，F(xiàn)T = 此時(shí)A對斜面的壓力為FN1 = mAgcos，斜面體的受力如圖所示在水平方向有：F+FTcos = FN1sin得：F = 訓(xùn)練題 如圖所示，質(zhì)量M = 10kg的木楔靜置于粗糙的水平地面上，木楔與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.02在木楔的傾角為 = 30°的斜面上，有一質(zhì)量m = 1.0kg的物塊由靜

7、止開始沿斜面下滑，當(dāng)滑行路程s = 1.4m時(shí)，其速度 = 1.4m/s在這個(gè)過程中木楔沒有移動(dòng)，求地面對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】如圖所示，質(zhì)量M = 8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平恒力F，F(xiàn) = 8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m = 2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù) = 0.2，小車足夠長求從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t = 1.5s小物塊通過的位移大小為多少？（取g = 10m/s2）【解析】開始一段時(shí)間，物塊相對小車滑動(dòng)，兩者間相互作用的滑

8、動(dòng)摩擦力的大小為Ff = mg = 4N物塊在Ff的作用下加速，加速度為am = = 2m/s2，從靜止開始運(yùn)動(dòng)小車在推力F和f的作用下加速，加速度為aM = = 0.5m/s2，初速度為0 = 1.5m/s設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1，兩者達(dá)到共同速度，則有： = amt1 = 0+aMt1代入數(shù)據(jù)可得：t1 = 1s，= 2m/s在這t1時(shí)間內(nèi)物塊向前運(yùn)動(dòng)的位移為s1 = amt = 1m以后兩者相對靜止，相互作用的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力將兩者作為一個(gè)整體，在F的作用下運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則F =（M+m）a 得a = 0.8m/s2在剩下的時(shí)間t2 = t-t1 = 05s時(shí)間內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移為s2 =t

9、2+at2，得s2 = 1.1m可見小物塊在總共1.5s時(shí)間內(nèi)通過的位移大小為s = s1+s2 = 2.1m訓(xùn)練題 （05年天星）如圖所示，將一物體A輕放在勻速傳送的傳送帶的a點(diǎn)，已知傳送帶速度大小= 2m/s，ab = 2m，bc = 4m，A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素 = 0.25假設(shè)物體在b點(diǎn)不平拋而沿皮帶運(yùn)動(dòng)，且沒有速度損失求物體A從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)共需多長時(shí)間?（取g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）答案：t=24s能力訓(xùn)練1（05年南京）彈簧秤掛在升降機(jī)的頂板上，下端掛一質(zhì)量為2kg的物體當(dāng)升降機(jī)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示

10、數(shù)始終是16N如果從升降機(jī)的速度為3m/s時(shí)開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過1s，升降機(jī)的位移可能是（g取10m/s2） （ AC ）A2m B3m C4m D8m2物體從粗糙斜面的底端，以平行于斜面的初速度0沿斜面向上 （ B ）A斜面傾角越小，上升的高度越大 B斜面傾角越大，上升的高度越大C物體質(zhì)量越小，上升的高度越大 D物體質(zhì)量越大，上升的高度越大3在粗糙水平面上放著一個(gè)箱子，前面的人用水平方向成仰角1的力F1拉箱子，同時(shí)后面的人用與水平方向成俯角2的推力F2推箱子，如圖所示，此時(shí)箱子的加速度為a，如果此時(shí)撤去推力F2，則箱子的加速度（ C ）A一定增大 B一定減小C可能不變 D不是增大就是減小，不可能

11、不變4（06年杭州）如圖一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑，可以證明出此時(shí)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體，使物體加速下滑，則斜面受地面的摩擦力是 （ D ）A大小為零 B方向水平向右C方向水平向左 D無法判斷大小和方向5（05年福建）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系、物塊速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示取g = 10m/s2試?yán)脙蓤D線求出物塊的質(zhì)量及物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)答案：=046（05年蘇州）一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時(shí)，司機(jī)駕車作勻速直線運(yùn)動(dòng)。司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，遂鳴笛，5s

12、后聽到回聲；聽到回聲后又行駛10s司機(jī)第二次鳴笛，3s后聽到回聲。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計(jì)算一下客車的速度，看客車是否超速行駛，以便提醒司機(jī)安全行駛。已知此高速公路的最高限速為120km/h，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。答案：設(shè)客車行駛速度為v1，聲速為v2，客車第一次鳴笛時(shí)客車離懸崖的距離為L。由題意：在第一次鳴笛到聽到回聲的過程中，應(yīng)有：當(dāng)客車第二次鳴笛時(shí)，客車距離懸崖的距離為同理： 即：得： (m/s) v1=24.3m/s=87.5km/h，小于120km/h，故客車未超速。7如圖所示，物體B放在物體A的水平表面上，已知A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，物體B通過勁度系數(shù)為k的彈簧

13、跟A的右側(cè)相連當(dāng)A在外力作用下以加速度a0向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧C恰能保持原長l0不變，增大加速度時(shí)，彈簧將出現(xiàn)形變求：（1）當(dāng)A的加速度由a0增大到a時(shí)，物體B隨A一起前進(jìn)，此時(shí)彈簧的伸長量x多大?（2）若地面光滑，使A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的外力F多大？答案：（1）x=m（a-a0）/k （2）F=（M+m）a0hAB8（05年如東）一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A的高度相對B的長度來說可以忽略不計(jì)。A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間的滑動(dòng)摩擦力為f（f < mg）。開始時(shí)B豎直放置，下端離地面高度為h，A在B的頂端，如圖所示。讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運(yùn)動(dòng)，并且碰撞前后的速度大小相等。設(shè)碰撞時(shí)間很短，不