牛顿定律的应用

1、牛顿运动定律的应用1.物体沿倾角为的光滑斜面下滑的加速度是多少?2.物体以初速度v0沿着倾角为的光滑斜面向上滑动的加速度是多少?若斜面足够长,则用多长时间滑回出发点?3.电梯与地面夹角为=30,当电梯匀加速上升时,人对电梯的压力是重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?一.简单连结体问题的分析方法两个(或两个以上)物体相互连结参与运动的系统.连结体:(1)整体法:把整个系统作为一个研究对象来分析(2)隔离体法:把系统中各个部分(或某一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象来分析4.两个质量相同的物体A和B紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果他们分别受到水平推力F1和F2作用,而且F

2、1F2,则A施于B的作用力是多少?ABF1F2ABCD5.四个相同的木块并排放在光滑的水平地面上, 当用力F推A使它们共同加速运动时, A对B的作用力是多少?6.如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速运动,小车质量为M,木块质量为m,设加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是:MmaFA,mgB.maC,mF/M+mD,F-Ma7.如图:m1m2,滑轮质量和摩擦不计,则当将两物体由静止释放后,弹簧秤的读数是多少?M1M28.在气垫导轨上用不可伸缩的细绳，一端系在质量为m1 的滑块上，另一端系在质量为m2 的钩码上，如图所示。设导

3、轨与滑块之间、细绳与滑轮之间 无摩擦，求滑块的加 速度以及细绳的拉力。m1m2aa二.关于瞬时加速度问题:关键是分析清楚撤去力之前的受力情况撤去力之后的受力情况9.一条轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物体A,A的下边通过一轻绳连接物体B.A,B的质量相同均为m,待平衡后剪断A,B间的细绳,则剪断细绳的瞬间,物体A的加速度和B的加速度?ABAB10.如图,两个质量均为m的重物静止,若剪断绳OA,则剪断瞬间A和B的加速度分别是多少?011.质量皆为m的A,B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,A球紧靠墙壁,今用力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间A,B的加速度

4、分别为多少？.AB12.两物体P,Q分别固定在质量可以忽略不计的弹簧的两端,竖直放在一块水平板上并处于平衡状态,两物体的质量相等,如突然把平板撤开,在刚撤开的瞬间P,Q的加速度各是多少?QP13.如图, 质量为m的小球处于静止状态,若将绳剪断,则此瞬间小球的加速度是多少?BmA三.运动问题分析一、由受力和运动情况确定物体质量由已知的运动情况，根据_求出物体运动的加速度，再根据_列出牛顿第二定律方程，解方程求出物体的_运动学公式受力情况质量二、由受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的_，再通过_就可以确定物体的运动情况加速度运动学的规律三、由运动情况确定受力如果已知

5、物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的_，再根据_确定物体所受的力加速度牛顿第二定律想一想一位同学通过电视机观看火箭发射的情景，他听到现场指挥倒计时结束发出“点火”命令后，立刻用秒表计时，测得火箭底部通过发射架顶端的时间是4.8 s，他想算出火箭受到的推力，试分析还要知道哪些条件？不计空气阻力参考系学案导引1已知物体的受力情况如何求解加速度？2对物体受力分析时应注意什么？1解题思路2解题步骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度(4)结合物体运动的初始条件

6、，选择运动学公式，求出所需求的运动学量任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等特别提醒：(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键(2)已知量的单位应都统一成国际单位制中的单位 在平直的高速公路上，一辆汽车以32 m/s的速度匀速行驶，因前方发生事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为1.5103 kg，刹车时汽车受到的阻力为1.2104 N求：例1(1)刹车后汽车运动的加速度大小；(2)汽车在2 s内的位移；(3)汽车在6 s内的位移【精讲精析】(1)由牛顿第二定律有：Fma代入数据解得：a8 m/s2.(2)由匀变速直线运动公式：xv0tat2/2且加速度方向与速度方向相反代入数据得x

7、48 m.(3)由计算得刹车后的加速度知汽车经过tv/a4 s即停下所以6 s内位移与4 s内位移相等即由公式xv0tat2/2，以t4 s代入得：x64 m.【答案】(1)8 m/s2(2)48 m(3)64 m【方法总结】已知受力情况求运动情况，应从研究对象的受力入手，求得它运动的加速度，然后再利用运动学公式去求相关的运动物理量变式训练1如图351所示，一固定不动的光滑斜面，倾角为，高为h.一质量为m的物体从斜面的顶端由静止开始滑下，求物体从顶端滑到底端所用的时间及滑到底端时速度的大小图351要点2由运动情况确定受力学案导引1已知物体的运动情况如何求解加速度？2已知合力如何求分力？2解题步

8、骤(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需求的力特别提醒：(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力 质量为0.2 kg的物体从36 m高处由静止下落，落地时速度为24 m/s，则物体在下落过程中所受的平均阻力是多少？(g取10 m/s2)例2图352【答案】0.4 N【方法总结】解决动力学问题时，受力

9、分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是对运动过程较复杂的问题分析时，一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的速度是前后过程联系的桥梁分析受力时，要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化变式训练2(2012厦门一中高一检测)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m2103 kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小答案：(1)4 m/s(2)4103 N(

10、3)6103 N临界法分析动力学问题经典案例如图所示，质量为m10 kg的小球挂在倾角37质量为M40 kg的光滑斜面的固定铁杆上，当斜面和小球以a10.5g的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多少？【思路点拨】小球和斜面一起向右加速运动，球相对斜面有两种情况，一种是压在斜面上，一种是离开斜面两种情况有个临界点，弹力N0，此时的加速度称为临界加速度a0.本题关键是比较实际加速度与临界加速度，判断小球的相对状态，再受力分析求解【解题样板】先求出临界状态时的加速度，这时N0，受力如图354甲所示，故图354当斜面和小球以a1向右做匀加速运动时，由于a1a0，可知这时小球与斜面间有弹力，所以其受力如图乙所示，故有所以当以加速度a1运动时，小球对绳的拉力为100 N，