高考復(fù)習(xí)專題專題二 牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、高考復(fù)習(xí)專題專題二 牛頓運(yùn)動(dòng)定律1運(yùn)用牛頓定律一般解題方法：1).認(rèn)真審題，弄清物理過程及條件。2).恰當(dāng)選取研究對(duì)象，如果是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)共同運(yùn)動(dòng)，且不需要了解它們之間的相互作用時(shí)，可以把這個(gè)系統(tǒng)整體 作為研究對(duì)象(整體法)；如果要了解它們內(nèi)部各物體間的相互作用，或幾個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同時(shí)，則必須將它們隔離開來處理(隔離體法)3).正確進(jìn)行受力分析并畫出受力圖，如果物體的加速度發(fā)生變化，其所受合外力也發(fā)生變化，應(yīng)重新進(jìn)行受力分析。4).選擇合適的坐標(biāo)系，通常選擇物體的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閄軸正向，若不涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，也可選加速度方向?yàn)檎较颉?).根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程，并解出所求物理

2、量的文字表達(dá)式。6).將各物理量單位統(tǒng)一到國(guó)際單位后代入數(shù)據(jù)計(jì)算并對(duì)解進(jìn)行必要的分析、討論。2.牛頓定律解題的常用方法：1).合成法：若物體只受兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，應(yīng)用力的合成法較簡(jiǎn)單，注意方向就是加速度方向。解題時(shí)只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然。解題時(shí)要準(zhǔn)確畫出力平行四邊行，然后利用幾何關(guān)系求解。2).正交分解法：當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是將力正交分解在加速度和垂直加方向上，此時(shí)有Fx=ma, Fy=0。特殊情況下分解加速度比分解作用力更簡(jiǎn)單。3.動(dòng)力學(xué)問題的有關(guān)分析法：1).假設(shè)法：依題意從某一假設(shè)入手，然后運(yùn)用物

3、理規(guī)律得出結(jié)論，再進(jìn)行適當(dāng)討論，從而找出正確答案。2).臨界條件法（極限法）：在物體的運(yùn)動(dòng)變化中，往往達(dá)到某個(gè)特定狀態(tài)時(shí)，有關(guān)的物理量將發(fā)生突變，此狀態(tài)叫臨界狀態(tài)，相應(yīng)的待求物理量的值叫臨界值。利用臨界值作為解題思路起點(diǎn)是一種很有用的思考途徑，這種方法稱為臨界條件法。這種方法是將物體的變化過程推至極限-臨界狀態(tài)，抓住滿足臨界值的條件，準(zhǔn)確分析物理并進(jìn)行求解。并非所有問題都存在臨界問題，但有臨界問題的習(xí)題都帶有一定的隱蔽性（這和隱含條件有聯(lián)系）題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語(yǔ)時(shí)，一般都有臨界問題出現(xiàn)，都要求出臨界條件，因此首先要善于判斷有無(wú)臨界條件，認(rèn)清物理過程和物理模型，判斷物理狀

4、態(tài)是否有本質(zhì)變化，在發(fā)生質(zhì)變的前后狀態(tài)中找到銜接點(diǎn)，即臨界條件（本質(zhì)上，臨界條件既不是前一狀態(tài)的條件，又不是后一狀態(tài)的條件，而是且有雙重因素制約的特殊條件）。然后，用求得的臨界條件去確定與之相關(guān)的前一狀態(tài)或后一狀態(tài)的問題。3).程序法：按順序?qū)︻}目給出的物體運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析的方法。“程序法”要求我們從談?lì)}開始，注意題中能劃分多少個(gè)不同過程或多少個(gè)不同的狀態(tài)，然后對(duì)各個(gè)過程或各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行分析。*關(guān)于加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的彈力和摩擦力：在加速系統(tǒng)中，彈力的大小，甚至彈力的方向都合隨加速度的改變而改變。所謂物體超重，失重就是在加速系統(tǒng)中彈力隨加速度的增大或減小而出現(xiàn)的現(xiàn)象， 相似重力法。由于滑動(dòng)摩擦力f=

5、 FN，所以在加速系統(tǒng)中滑動(dòng)摩擦力也會(huì)隨加速度的改變而改變。在加速系統(tǒng)中，若沿加速度的方向上，物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間存在靜摩擦力，其大小依牛頓第二定律計(jì)算。由于靜摩擦力有最大值，因此當(dāng)物體系的加速度改變時(shí)，物體間的靜摩擦力產(chǎn)生變化，還可變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。習(xí)題：1 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中可產(chǎn)生水平方向的大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力。如圖?，F(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔略大于細(xì)桿直徑。（1）當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受風(fēng)力是小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角變?yōu)?70并固定，則小球從靜止出發(fā)

6、在細(xì)桿上滑下距離S所需時(shí)間為多少？ 解答 (1) 設(shè)小球所受風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為m，桿水平放置時(shí)小球做勻速運(yùn)動(dòng)，則FFNmg=0.5(2) 如圖所示，桿與水平方向成370時(shí)，小球沿桿向下做加速運(yùn)動(dòng)，小球受重力mg、支持力FN、風(fēng)力F、摩擦力Ff，據(jù)牛頓第二定律有Fcos+mgsin-Ff =maFN + Fsin-mgcos=0又Ff =FN可解得g，據(jù)s=at2，得t=。2如圖傳送帶與地面傾角370，從A到B長(zhǎng)度為16m，傳送帶又10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A處無(wú)初速地放上一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體。它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間是多少？解答本題是已

7、知物體受力情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。物體放在傳送帶上后，開始的階段，由于傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力F，物體受力情況如圖甲所示，物體由靜止加速，由牛頓第二定律得mgsin+mgcos=ma1，a1=10(0.6+0.50.8)m/s2=10m/s2。物體加速度至與傳送帶速度相等需要的時(shí)間為t1 = =s = 1s.物體加速度至與傳送帶速度相等發(fā)生的位移為s=a1t1=1012m=5m.由于tan(=0.5，tan=0.75)，物體在重力作用下將繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體速度大于傳送帶速度時(shí)，傳送帶給物體一沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力F。此時(shí)物體受力情況如圖乙所示。由牛頓第二定律有mgsinmgcos=ma2，a2=2m/s2設(shè)后一階段物體滑至底端所用的時(shí)間為t2,由L-s=vt2+a2t22解得t2=1s(t2=-11s舍去).所以物體由A到B的時(shí)間為t=t1+t2=2s3在光滑水平面上，放置著A、B兩個(gè)物體，A、B緊靠在一起，其質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=6kg，推力FA作用于A上，拉力FB作用于B上。FA、FB大小均隨時(shí)間而變化，其規(guī)律為：FA =(12-2t)N，F(xiàn)B =(6+2t)N。問從t=0開始，