牛頓定律習(xí)題課講義

1．下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是(

)A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成正比

B．由m＝可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比

C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質(zhì)量成反比

D．由m＝可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受的合力而求出答案：CD1．如圖所示，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車(chē)上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車(chē)上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車(chē)相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車(chē)間的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)可能是

A．向右做加速運(yùn)動(dòng)B．向右做減速運(yùn)動(dòng)

C．向左做加速運(yùn)動(dòng)D．向左做減速運(yùn)動(dòng)答案：ADa→2．關(guān)于國(guó)際單位制的下列說(shuō)法中不正確的有(

)A．質(zhì)量是物理學(xué)中的基本物理量

B．長(zhǎng)度的單位m是國(guó)際單位制中的基本單位

C．kg·m/s2是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位

D．時(shí)間的單位小時(shí)是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位.答案：D力學(xué)中的基本物理量及國(guó)際單位制中的單位導(dǎo)出單位：由基本單位與導(dǎo)出單位構(gòu)成了單位制：一定能用基本單位表示出來(lái)P52—跟綜訓(xùn)練1一、應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟(1)明確研究對(duì)象．

(2)分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)好受力分析圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程．(3)選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向?yàn)檎较蚧蛞约铀俣确较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向．(4)求合外力F合．(5)根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論．★受力分析是關(guān)鍵；P54—3求線上拉力與對(duì)電梯壁的壓力。M=2kg,F=40N,θ=370μ=0.5求木塊運(yùn)動(dòng)的加速度。a=15m/s2α質(zhì)量為m的小球系于車(chē)廂的天花板上，細(xì)線偏離豎直方向夾角為α，求線的拉力T及小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度。討論α的大小與加速度a的關(guān)系。370如右圖，小車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，a=8m/s2,g取10m/s2,求兩細(xì)線上的拉力?！餂Q定物體在斜面上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素在斜面上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由μ與tanθ的關(guān)系完全確定，與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)加速下滑勻速下滑或恰靜止減速下滑或靜止θ沙與車(chē)廂底μ2沙粒之間μ1P47——6

應(yīng)用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵是利用加速度的“橋梁”作用，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合，尋找加速度和未知量的關(guān)系．1．基本方法(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的特點(diǎn)，如果是比較復(fù)雜的問(wèn)題，應(yīng)該明確整個(gè)物理現(xiàn)象是由幾個(gè)物理過(guò)程組成的，找出相鄰過(guò)程的聯(lián)系點(diǎn)，再分別研究每一個(gè)物理過(guò)程．(2)根據(jù)題意，確定研究對(duì)象，進(jìn)行分析，并畫(huà)出示意圖．圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號(hào)和方向．對(duì)每一個(gè)力都應(yīng)明確施力物體和受力物體，以免分析力時(shí)有所遺漏或無(wú)中生有．(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符號(hào)運(yùn)算，解出所求物理量的表達(dá)式來(lái)，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過(guò)運(yùn)算求結(jié)果．應(yīng)事先將已知物理量的單位都統(tǒng)一采用國(guó)際單位制中的單位．1．一個(gè)滑雪人從靜止開(kāi)始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝30°，滑雪人5s內(nèi)滑下來(lái)的路程是50m,求滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g取10m/s2)已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況設(shè)人下滑的加速度為a，由位移公式有：人的受力情況如圖所示：設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律有：解得2如圖所示,在傾角370的足夠長(zhǎng)的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體,物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)0.25,現(xiàn)用輕線繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng),拉力F=10N,方向平行斜面向上,經(jīng)時(shí)間t=4s繩子突然斷了,求:(1)繩斷時(shí)物體的速度大小.(2)從繩子斷了開(kāi)始物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況“程序法”解題按順序?qū)︻}目給出的物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)出進(jìn)行分段分析的方法簡(jiǎn)稱(chēng)“程序法”。這個(gè)方法要求我們從讀題開(kāi)始，就要注意題中含有多少個(gè)不同的過(guò)程或多少不同的狀態(tài)，然后對(duì)各個(gè)過(guò)程或各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行分析。2如圖所示,在傾角370的足夠長(zhǎng)的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體,物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)0.25,現(xiàn)用輕線繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng),拉力F=10N,方向平行斜面向上,經(jīng)時(shí)間t=4s繩子突然斷了,求:(1)繩斷時(shí)物體的速度大小.(2)從繩子斷了開(kāi)始物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)過(guò)程分析：F作用過(guò)程F=0繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)返回下落過(guò)程牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用①超重與失重問(wèn)題②瞬時(shí)作用問(wèn)題④疊加體問(wèn)題⑤傳送帶問(wèn)題⑥臨界問(wèn)題③圖象問(wèn)題★超重與失重問(wèn)題:1.意義：2.條件：是否存在豎直方向的加速度（或分加速度）P55——例1（課后自己做）跟綜訓(xùn)練1aGN★瞬時(shí)作用問(wèn)題a與F合是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，求某時(shí)刻的加速度，需要確定此時(shí)的受力情況，求得合力，才能求a1．如圖3－2－1所示，物體A、B質(zhì)量均為m，中間有一輕質(zhì)彈簧相連，A用繩懸于O點(diǎn)，當(dāng)突然剪斷OA繩時(shí)，關(guān)于A物體的加速度，下列說(shuō)法正確的是(

)A．0

B．gC．2gD．無(wú)法確定注意：輕繩上的拉力與彈簧彈力

(1)由于彈簧的形變較大，故外界條件變化時(shí)，彈簧上的彈力不能突變，而繩上的拉力可以突變。

(2)但剪斷彈簧時(shí)，彈力立即為零P57—2P57—3P55—例2（課后自己看）PqQ★傳送帶問(wèn)題包括水平傳送帶問(wèn)題和傾斜傳送帶問(wèn)題兩類(lèi).1．水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷.判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移s(對(duì)地)的過(guò)程中速度是否和傳送帶速度相等.物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻，這樣就可以確定物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，然后根據(jù)相應(yīng)規(guī)律進(jìn)行求解.2．傾斜傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定是否受到滑動(dòng)摩擦力作用.如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況.當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變.P67—2vLμ物體一直加速：物體一直加速到達(dá)右端速度恰為v：物體先加速速度達(dá)到v，再勻速：【解析】(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，相對(duì)傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓第二定律有mg(sin37°－μcos37°)＝ma則a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2，據(jù)L＝at2/2得t＝4s.★疊加體問(wèn)題幾個(gè)物體重疊（一般是兩個(gè)），用力拉其中某物體（可能無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可能存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)），求解相關(guān)問(wèn)題專(zhuān)題3（P303）——11變式：當(dāng)F1=10，與F2=20N時(shí)，求m運(yùn)動(dòng)的加速度。v0t1=4st2=8s0P52—例2V=4m/s一起做勻減速運(yùn)動(dòng)加速度為af2/N10234564F/N268101214如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2，試求：（1）若木板長(zhǎng)L=1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？（2）若在鐵塊上的右端施加一個(gè)大小從零開(kāi)始連續(xù)增加的水平向左的力F，通過(guò)分析和計(jì)算后，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖像。（設(shè)木板足夠長(zhǎng)）FL=1m★圖象