2014牛顿第二定律应用巩固练习

1、课后强化训练：1、在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，A向北跳最远BC.向东向西跳一样远，但没有向南跳远一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力， 则（D ） .向南跳最远D 无论向哪个方向都一样远2、在平直路上行驶的一节车厢内，用细线悬挂着一个小球，细线与竖直方向的夹角为板上的0点在小球的正下方，如图。当细线被烧断，小球落在地板上的P点，A. P与0重合C.当车向右运动时3、甲、乙二人拔河，B. 当车向右运动时P在0点的左侧 D.当车向左运动时甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是P在0点的右侧P在0点的左侧AC0，水平地（CD）左右/ / / /A 做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定

2、相等B 不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C.绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D 绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力4、 甲乙两队举行拔河比赛，甲队获胜，如果甲队对绳子的拉力为F甲，地面对甲队的摩擦力为 f甲,乙队对绳子的拉力为 F乙，地面对乙队的摩擦力为 f乙，绳子的质量不计，则有F甲 _ F乙,甲f乙（选填 “ =”“>”“V”）。（1）已知受力情况求运动情况：1、如图所示，质量为 4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N,与水平方向成 30°角斜向上的

3、拉力 F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体 4s 末的速度是多大？（g取10 m/s2）2、如图所示，一人通过箱带用200N的拉力拉着一只重 400N的箱子从静止开始前进，箱带与水平面的夹角是37°，已知箱子与地面间的动摩擦因数为0.5，求：1、箱子的加速度.2 、箱子运动4s末的速度.0.25，一个大小为 20N,与3、质量为2kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为 水平方向成37°斜向上的拉力F牵引物体由静止开始运动，求：（1）物体运动的加速度大小；（2）物体速度达到14m/s时物体发生的位移多大？4、地面上放一木箱，质量为 40kg，用 木箱匀速前进。若

4、用此力与水平方向成sin37° =0.6，cos37° =0.8)100N的力与水平方向成 37°角推木箱，如图所示，恰好使 37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？(取g=10m/s2,(2)已知运动情况求受力情况 如图所示，一个用与水平成0 =37内运动了 12m已知箱子与地面间的动摩擦因数为0.5，求推力F。5、2s角斜面向上的推力 F推一个重G=40ON的箱子从静止开始,6、4s如图所示，一个用与水平成 0 =37°角斜面向下的推力 F,推一个重 内运动了 10m已知箱子与地面间的动摩擦因数为 0.5，求推力F。G=40 ON的箱子从

5、静止开始,7、如图所示，在质量为M的气球下面吊一质量为 m的物体匀速上升，某时刻悬挂物体的绳子断了, 若空气阻力不计，物体所受的浮力大小不计，求气球上升的加速度。 解析：知识点1连体问题经典例题：通过细绳的大物体 M和小物体m在外力F的作用下，在下列几种情况下运动。 问：（1）若不计一切阻力，求绳子间的张力？（2）若考虑摩擦因数，求绳子间的张力?1如图所示，AB两物体以细绳相连, 绳子的张力。2、如图所示，两物体以细绳相连, 的加速度和绳子中的张力。TII111Hlm = 2kg ，mt =3kg，当物体B从静止开始向下运动时，问AB两物体之间mA=2kg，mB=3kg，A和水平桌面间的动摩擦

6、因数u=0.25，求系统3、如图所示，两物体的质量分别为擦因数都为 u用平衡斜面向上的力拉两个物体一起向上加速运动，求中间绳子的张力。m M用细绳连接放在倾角为 0的斜面上，物体与斜面间动摩4、一固定光滑斜面顶端，固定一定滑轮，质量分别为m=1kg, mt=4kg的物体用细线相连，当某向下运动时，问m和mi之间绳子的张力。（其中斜面的倾角知识点2:皮带传送问题【例1】、如图所示，传输带A、B始终保持v=1m/s的速度水平移动，将一质量m=0.5kg的物块从求:离皮带很近处轻轻放在 A点，设物体与皮带间的动摩擦因数为0.1 , AB之间的距离L=2.5m,物体由A运动到B所经历的时间toA将一练

7、习1、如图所示，水平传送带以恒定4m/s的速度运行，传送带两端 A , B间的距离为18m,质量为1千克的木块无初速地放在A端，木块与传送带间的动摩檫因数为0.5,求木块从A端运动到B端所用的时间。知识点3:临界问题。例题1、如图，斜面倾角为a，上边放一个光滑小球，用和斜面平行的绳把小球系住，若使系统以 共同的加速度向左运动，当绳的拉力恰为零时，加速度大小为。若使系统以共同的加速度向右运动，当物体恰好离开斜面时，加速度大小为练习1、如图将质量为10kg的小球，用轻绳挂在倾角为a =45°的光滑斜面上，当斜面以加速度a=1/3g，沿图示方向运动时，求绳中张力。当斜面以加速度a=/3g，

8、沿图示方向运动时，求绳中张力。练习已知（2）2、如图所示，用力下提拉用细绳连在一起的 A、B物体，以4.9m/s2的加速度匀加速竖直上升, A、B的质量分别为1kg和2kg，绳子所能承受的最大拉力是 35N,贝9：（ 1）力F的大小是多少? 为使绳子不被拉断，加速上升的最大加速度是多少？练习端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度 滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力 解析：3、如图11所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块 A的顶端P处，细线的另a=向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当T=知识点4:牛顿第二定律的瞬时性。练习1、如图甲所示，质量分别为均处于静止状态

9、，如果将悬挂aB=.上题若改成用轻细线连接m和02的A和B两球，用轻弹簧连接， A球用细线悬挂起来两球 A球的细线剪断，此时A和B两球瞬时加速度分别是aA=A球和B球，其余条件不变，如图乙所示，结果又如何?.WH®j图甲配练习2、如图所示，质量均为紧靠墙壁，今用恒力 F通过aB=丄"wwwwwwww m的A B两个小球间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上, B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去时瞬间，aA=C上，三者静止置C的瞬间A练习3、如图所示，木块 A与B用一轻弹簧相连（弹簧质量不计）竖直放在木块于地面，它们的质量之比为1:2:3，设所有接触面都光滑，当沿水

10、平方向迅速抽出木块下端与小球a相连，a秋下用细线悬挂一木块 b, a、 a球的加速度大小为 ，方向 ,和B的加速度分别是 aA=, aB=.练习4、如图所示，弹簧上端固定于天花板上，b质量相等，现将连接 a、b的细线烧断的瞬间，b球的加速度大小为 ，方向知识点5:牛顿第二定律的矢量性0角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上，人例题1 :如图所示，某人站在一架与水平方向成的质量为m,鞋底与阶梯的动摩擦因数为 U，求此时人所受的摩擦力和支持力。练习1、如图所示，质量为 M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的

11、1/2，即a=1/2g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？知识点6、超重和失重问题【例1】质量是60千克的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读 数是多少？升降机以升降机以升降机以升降机以升降机以（g 取 10 m/s2）4m/s的速度竖直匀速上升。4 m/s2的加速度竖直加速上升。4 m/s2的加速度竖直减速上升。4 m/s2的加速度竖直加速下降。4 m/s2的加速度竖直减速下降。练习1、如图所示，直升机由地面起飞过程的v-t图象，试计算直升机能达到的最大高度。25秒时飞机所在的高度；若直升机的质量为 2103，不计空气阻力，则（2）（3） 飞机在0-5秒

12、内所受的升力 飞机在10秒末所受的升力 飞机在20秒末所受的升力练习2、如图，倾角为a的斜面与水平面间、斜面与质量为 m的木块间的动摩擦因数均为 卩，木块 由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求：（1）水平面给斜面的摩擦力大小和方向。 （2）水平面给斜面的支持力大小和方向。解析：整体法：以斜面和木块整体为研究对象，Ff = mg (si na - 4cosa)cosaF N=Mg+mg(cosa +卩 sin a )sin a练习3:如图所示，在箱内倾角为a的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。求：箱以加速度 a匀加速上升，线对木块的拉力 F1和斜面对木块的压力 F2

13、各多大？箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F1和斜面对木块的压力 F2各多大？解：5、如图所示，质量 M = 20 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数尸0.04.在木楔倾角0= 30°勺斜面上，有一质量 m= 1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑当物块滑行的距离x = 2.8m时，它的速度v = 2.8 m/s,在这一过程中木楔没有动，重力加速度取（1）地面对木楔的摩擦力的大小和方向.地面对木楔的支持力的大小.命题规律：根据图象判断物体运动情况或受力情况分析.考查识图能力和 从图中获取信息的能力.练习1、如图所示，直升机由地面起飞过程的 v-t图象，试(1)

14、计算直升机能达到的最大高度。25秒时飞机所在的高度；若直升机的质量为2103,不计空气阻力，则（2）（3） 飞机在0-5秒内所受的升力 飞机在10秒末所受的升力 飞机在20秒末所受的升力)例题1、（2009 湖北联考）一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变）, 在这一过程中其余各力均不变.那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化 情况的是（解析：可以认为物体受到了一个力F1和其他力的合力F2的共同作用，处于平衡状态， 两力大小相等、方向相反.F2始终不变，当F1先减小后增大时，物体受到的合力先增 大后

15、减小，物体的加速度由小变大，再由大变小，加速度方向始终与速度方向一致， 做加速运动，在V -1图像上，图线的斜率先变大后变小，速度越来越大，D正确.答案D考例1、质量为40kg的雪橇及运动员在倾角0 = 37°的斜面上向下滑动，如图甲所示, 所受的空气阻力与速度成正比.线的切线，B点坐标为(4,15) 斜坡间的动摩擦因数卩.今测得雪橇运动的 Vt图象如图乙所示，且 AB是曲 ,CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数 k和雪橇与甲解析：雪橇受力如图所示，由牛顿运动定律得：沿斜面方向，mgsin 0 卩 Fn kv = ma.Fn= mgcos0 .垂直斜面方向，由平衡条件得： 由图象得

16、：A点，va= 5m/s，加速度aA= 2.5m/s2,最终雪橇匀速运动时最大速度 V尸10m/s， a= 0，代入数据解得：卩=0.125，k = 20N- s/m.答案20N- s/m,0.125.例题1、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与 时间t的关系和物块速度V与时间t的关系如图所示.重力加速度 g= 10m/s2.求：(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小； 物块在36s中的加速度大小；(3)物块与地面间的动摩擦因数.解析：(1)由V t图象可知，物块在69s内做匀速运动，由Ft图象知，69s的 推力 F3= 4N,故：Ff = F3 = 4N

17、 由V t图象可知，36s内做匀加速运动，由a= -得a = 2m/s2t在36s内，由牛顿第二定律有 F2 Ff = ma且Ff =卩Fn=卩mg由式求得 卩=0.4答案：(1)Ff = 4N (2)a = 2m/s2 (3)卩=0.410. (2010安徽卷)质量为2 kg的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去, 其运动的V t图象如图所示.取 g = 10 m/s2.求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数;水平推力的大小;(3)010 s内物体运动位移的大小.解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为At初速度为V20、末速度为V2t、加速度为a2,则a2= V2t V

18、20 = 2 m/s2 At设物体所受的摩擦力为 Ff,根据牛顿第二定律，有:Ff= ma2a2联立得尸一=0.2gVjt、加速度为ai.则a1 = V1t V10=1 m/s2 At根据牛顿第二定律，有 F + Ff= mai联立得F=mgr mat = 6 N(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式，得1 2 1 2x= X1+ X2= V10 A t + 2a1 At + V20 At+-a2A2t = 46 m解法二：根据V-1图象围成的面积，得V10 + V1t1x= 2X At+ 2/20 X At= 46 m.设物体做匀加速直线运动的时间为At、初速度为v10、末速度为10.(广东

19、2011届高三质检)一质量m= 40 kg的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从t = 0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示试问：在这段时间内电梯上升的高度是 多少？ (g 取 10 m/s2)320価I:.:.解析：由图可知，在t= 0到ti = 在这段时间内体重计作用力为在这段时间内电梯上升的高度:O 123456 i/a2 s的时间内，体重计的示数大于 mg,故电梯应做向上的加速运动.设h1 =歹心-t)2体重计的示数等于 mg,故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻电F1,电梯及小孩的加速度为 a1,由牛顿第二定律得：F1 mg = ma1h2= vi(t2 t1)

20、在t1 = 2 s到t2= 5 s的时间内， 梯的速度，即V1 = a1 (t1 t) 在这段时间内电梯上升的高度：在t2= 5 s到t3= 6 s的时间内，体重计的示数小于 mg,故电梯应做向上的减速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为 F2,电梯及小孩的加速度为 a2,由牛顿第二定律得： mg F2= ma?在这段时间内电梯上升的高度：h3 = V1 (t3 t2) 2a2(t3 t2)2电梯上升的总高度：h= h1 + h2 + h3联立以上各式，将相关数据代入，解得h = 9 m.答案：9 m43、如图为直升飞机由地面起飞过程的 v-t图象。(1)试计算直升飞机能达到的最大高度?

21、25s时直升飞机所在的高度是多少?(2)16. (13分)一电梯， m/s2，楼高 54 m。(1) 若上升的最大速度为 6m /s，电梯上升到楼顶的时间是多少？(2) 如果电梯先加速上升，然后匀速上升最后减速上升至停止，全程共用时间为 最大速度是多少？(3) 请用速度-时间图象描述第(2)问中的电梯的运动过程启动后匀加速上升，加速度为2m/s2，制动后匀减速上升，加速度大小为116.5s,上升的16.( 13分) 解：(1)电梯加速上升阶段:6C=-S = 3s2v时间t1 =a上升高度X1 -= m=9m2a 22(3)若直升机的质量为2X 103kg,不计阻力，贝U:飞机在0-5S内所受

22、的升力；飞机在10秒末所受的升力；飞机 在20秒末所受的升力。v时间t2 =a上升咼度Xi v22a36=m = 18m2X1电梯减速上升阶段：6 =-S = 6s1电梯匀速上升的高度 X3 = 54 918= 27mX 27匀速上升时间上3=s=4.5sv 6电梯上升的总时间：t =1, +t2 +t3 =3s+6s + 4.5s = 13.5s(2)由上述分析可知:加速阶段：X12 v2312vv，时间t1 =4a1减速阶段：X12 v2a22v，时间t2 -2a2V3v匀速阶段：X3 =v(t -ti -t2)=v(t V)=v(t -)222 2 3 电梯上升的总高度：X=X1 +X2

23、 + X = +J+ V(t-V)3v422代入数值：5 + +v(16.5-3V)422整理后：v2-22v+72=0(3)速度图象如图所示(4 分)(舍去)解得结果：V, =4m/s,V2 =13m/s牛顿运动定律的应用牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第二定律(F合=ma牛顿第三定律(作用力与反作用力)例一：一质量为2kg的物体静止在水平地面上，在10N的水平拉力作用下，沿 水平地面向右运动。已知物体与水平地面间的滑动摩擦系数为 0.2，求: 1、物体的加速度和2s内的位移多大？2、如果该拉力改为斜向上37。方向，物体的加速度和2s内的位移多大？ 例二木块质量为8kg，放在水平地面上，在2N的

24、水平恒力作用下从静止开始 运动，经5s，位移为2.5m。求(1 )木块运动的加速度(2 )摩擦力的大小(3 )若拉力作用10s后撤去，木块还能滑行多远？(1) 已知受力情况求运动情况(2) 已知运动情况求受力情况 关键(桥梁)就是求加速度两类问题的分析流程例三：质量为lOOOt的列车，从车站匀加速地启动，机车牵引力为2.5 X 1O5N,*已知摩擦阻力为车重的0.005倍，在离站640m处，列车中间有一挂钩突 然断开，问脱钩的那部分车厢在离站多远处停住？例四：质量为1kg的物体，从倾角30。的斜面上无初速度滑下，物体与斜面 间的动摩擦因数为0.2。求5s内物体下滑的距离和最大速率。如果物体以10m/s的速率冲上斜面，它沿斜面滑行的最大距离是多少？例五：如图，在水平地面上一质量为 m的物体，在水平拉力作用下由静止开始 移动，到达斜面底端，这时撤去外力，物体冲上斜面，上滑的最大距离和 在平面上移动的距离相等，然后物体又沿斜面下