高中物理第5章研究力和运动的关系第3节牛顿第二定律分层练习1沪科版必修1
高中物理第五章研究力和运动的关系本章整合课件沪科版必修1
二、牛顿第二定律
内容:物体的加速度跟受到的作用力成正比, 跟物体的质量成反比 表达式:������ = ������������ 牛顿第 二定律 矢量性:������的方向与������ 的方向相同 瞬时性:������随������的变化而变化 理解 独立性:每个力都可独立地使物体产生 加速度 同体性:������、������、������是同一个物体的三个量
答案:(1)8.0 m/s (2)4.2 s
1 s1+s2= a3������3 2 ,t3= 2
10 s≈3.2 s,所以物体从绳子断了开始到返回
方法技巧解决动力学基本问题时对力的处理方法 1.平行四边形定则:若物体在两个共点力的作用下产生加速度,可 用平行四边形定则求F合,然后求加速度。 2.正交分解法:物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的 力作用时,常用正交分解法。一般把力沿加速度方向和垂直于加速 度方向进行分解。
三、动力学中的传送带模型 传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题。 【例3】 某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送 到飞机上,传送带与地面的夹角θ=30°,传送带两端A、B的距离 L=10 m,传送带以v=5 m/s的恒定速度匀速向上运动。在传送带底 端A轻放上一质量m=5 kg的货物,货物与传送带间的动摩擦因数 3 μ= 。求货物从A端运送到B端所需的时间。(g取10 m/s2)
(1)小环的质量m。 (2)细杆与地面间的夹角α。
解析:由题图得:0~2 s内, Δ������ 1 a= = m/s2=0.5 m/s2 Δ������ 2 根据牛顿第二定律可得:前2 s有F1-mgsin α=ma 2 s后有F2=mgsin α, 联立两式代入数据可解得:m=1 kg,α=30°。 答案:(1)1 kg (2)30° 方法技巧1.对F-t图像要结合物体受到的力,根据牛顿第二定律分 别求出各段的加速度,分析每一时间段的运动性质。 2.对a-t图像,要注意加速度的正、负,分析每一段的运动情况,然 后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程。 3.对F-a图像,首先要根据具体的物理情景,对物体进行受力分析, 然后根据牛顿第二定律推导出a-F间的函数关系式,由函数关系式 明确图像的斜率、截距的意义,从而求出未知量。
沪科版高中物理必修1第5章《研究力和运动的关系》习题课课件
第5章 研究力和运动的关系
变式训练 2．质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地 面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最 大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t ＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周 期性变化的水平拉力F的 作用，F随时间t的变化规 律如图所示．
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第5章 研究力和运动的关系
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Hale Waihona Puke 第5章 研究力和运动的关系
【精讲精析】 (1)由 v－t 图线知：物体在前 2 s 内做匀加速直线运动，前 2 s 内物体运动 的加速度 a＝ΔΔvt ＝42 m/s2＝2 m/s2 前 2 s 内物体运动的位移 s＝12at2＝4 m.
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(2)物体受力如图所示．
第5章 研究力和运动的关系
消失，小球受 G 和 F 的合力大小等于撤之前
的 N(三力平衡)，方向与 N 的方向相反，故加
速度方向为垂直木板向下，大小为 a＝mN＝
g ＝2 cosθ
3
3 g.
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第5章 研究力和运动的关系
【答案】 C 【规律方法】 解答此类问题时注意： (1)这类变化问题，往往问变化后的受力，但 必须先弄清变化前的受力． (2)弹簧的弹力不能发生突变，即条件瞬间变 化前后弹簧的弹力不变．
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第5章 研究力和运动的关系
A．0 B．大小为2 33g，方向竖直向下 C．大小为2 3 3g，方向垂直于木板向下 D．大小为 33g，方向水平向右
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第5章 研究力和运动的关系
【思路点拨】 解答本题可按以下流程：
以小球为
分析撤前
研究对象
→
受力情况
→ 判断撤离后力的改变 → 求出合力 → 求出加速度
高中物理 第5章 研究力和运动的关系 5.3牛顿第二定律课后训练 沪科版必修1
5.3 牛顿第二定律1.(多选)下列说法中正确的是( )A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B.因为力的单位是牛顿,而1 N=1 kg·m/s2,所以牛顿是导出单位C.各物理量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位D.物理公式仅仅确定了物理量之间的数量关系,没有确定物理量间的单位关系解析:“力”虽然是力学中的一个最基本的概念,但它的单位“牛顿”却不是力学中的基本单位。
力学中的基本单位是千克、米、秒,其他皆为导出单位。
物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量之间的单位关系。
已知量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位。
答案:BC2.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失解析:虽然F=ma表示牛顿第二定律,但F与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a∝且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同。
综上所述,可知A、B错误,C、D正确。
答案:CD3.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受合力逐渐减小而方向不变时,则物体的( )A.加速度越来越大,速度越来越大B.加速度越来越小,速度越来越小C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度越来越小,速度越来越大解析:由于物体原来做匀加速直线运动,说明物体所受合力的方向和运动方向相同,当合力逐渐减小时,由牛顿第二定律知,物体的加速度也逐渐减小,但加速度方向并未改变,物体仍在做加速运动。
故D项正确。
答案:D4.力F1作用在物体上产生的加速度大小a1=3m/s2,力F2作用在该物体上产生的加速度大小a2=4m/s2,则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小不可能为( )A.7m/s2B.5m/s2C.1m/s2D.8m/s2解析:由牛顿第二定律F=ma及|F1-F2|≤F合≤F1+F2可知,当F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小范围为|a1-a2|≤a合≤a1+a2,即1m/s2≤a合≤7m/s2,不可能为8 m/s2,故选D。
高中物理第5章研究力和运动的关系3牛顿第二定律课件必修1高中必修1物理课件
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一物体在 2 N 的外力作用下，产生 10 cm/s2 的加速度， 求该物体的质量．下面有几种不同的求法，其中单位运用正确， 简洁而又规范的是( ) A．m＝Fa＝120 kg＝0.2 kg B．m＝Fa＝0.12mN/s2＝20kg·mm/s2＝20 kg
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一、牛顿第二定律
1．内容：物体的加速度跟受到的__作__用__力__成正比，跟物体的 _质__量___成反比． 2．表达式：__F__合_＝__m_a____． 3．力的单位：使质量为 1 kg 的物体产生__1__m_/_s_2_加速度的力， 称为 1 N，即 1 N＝1 _k_g_·__m__/_s2__．
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2．两个物体的长度分别是 1.70 和 150，你能说明哪个物体更 长吗？ 提示：很难说明．要想比较必须加上单位．我们对物理量进行 描述时，除了数字外，还必须有单位．
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对牛顿第二定律的理解 1．对牛顿第二定律公式的认识 (1)牛顿第二定律的比例式 a∝mF的意义： m 不变时，a∝F；F 不变时，a∝m1 ，即 a 与 m 成反比，改写 成乘积形式为 F∝ma.
3.如图所示，电梯与水平面夹角为 30°，当电 梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的65，则人与梯面 间的摩擦力是其重力的多少倍？
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解析：本题分解加速度比分解力更显方便． 对人进行受力分析：重力 mg、支持力 FN、摩擦力 F(摩擦力的 方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知 F 水平向右)． 建立直角坐标系：取水平向右(即 F 方向)为 x 轴正方向，此时 只需分解加速度，其中 ax＝acos 30°，ay＝asin 30°(如图所示)．
高中物理第5章研究力和运动的关系5.3牛顿第二定律教案沪科版必修1(2021年整理)
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5.3《牛顿第二定律》一、教学目标1．知识与技能：（1)掌握牛顿第二定律的内容和公式;(2）理解公式中各物理量的意义及相互关系；（3）知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.2．过程与方法：(1)以实验为基础，通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
(2）渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究；运用列表法、图象法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.3．情感态度与价值观培养学生主动与他人合作、具有团队精神，培养学生具有勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
二、重点、难点分析1．本节的重点内容是做好演示实验。
让学生观察并记录数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式.因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。
2．牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难.但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的.三、教具朗威DIS实验室、微机、铁架台、气垫导轨、学生天平、滑块、细线、小钩码、配重片等。
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5．3 牛顿第二定律[目标定位］1。
知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。
2.知道国际单位制中力的单位“牛顿"是怎样定义的。
3。
能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.4。
了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位．一、牛顿第二定律［问题设计］由上一节的探究我们已经知道当小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比，即a∝F，当小车所受的力不变时，小车的加速度与它的质量成反比，即a∝错误!,那么小车的加速度a、小车的质量m以及小车所受的力F的关系是怎样的？答案由于a∝F，a∝错误!,所以a∝错误!写成等式为F＝kma若F、m、a都用国际单位，则F＝ma.[要点提炼]1．牛顿第二定律(1）内容：物体的加速度跟受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．（2）公式：F＝kma，F指的是物体所受的合力．当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma。
（3)力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.“牛顿"的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝1_kg·m/s2. 2．对牛顿第二定律的理解(1）瞬时性：a与F同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系．（2）矢量性：F＝ma是矢量表达式，任一时刻a的方向均与合力F的方向一致,当合力方向变化时a的方向同时变化,即a与F的方向在任何时刻均相同．(3)同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对同一物体的．（4)独立性:当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度．故牛顿第二定律可表示为错误!3．合力、加速度、速度的关系（1)力与加速度为因果关系．力是因，加速度是果，只要物体所受的合力不为0，就会产生加速度,加速度与合力方向总是相同、大小与合力成正比．(2）力与速度无因果关系．合力与速度方向可以同向，可以反向;合力与速度方向同向时，物体做加速运动,反向时物体做减速运动．（3）两个加速度公式的区别．a＝错误!是加速度的定义式，是比值法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均无关；a＝错误!是加速度的决定式,加速度由其受到的合力和质量决定的．[延伸思考］在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗?为什么?答案不矛盾,牛顿第二定律公式中的F指的是物体受到的合力，大卡车在水平方向上不只受到推力,还同时受到地面摩擦力的作用，它们相互平衡，即卡车受到的合力为零,加速度为零，故卡车不做加速运动．二、物理量与单位制[问题设计］美国国家航空航天局(NASA)在20世纪末曾发射过一个火星探测器，但它由于靠火星过近,结果因温度过高而起火，并脱离轨道坠入火星的大气层．航空航天局调查事故原因时发现：原来探测器的制造商洛克希德·马丁公司计算加速时的力使用了英制单位,而喷气推动实验室的工程师理所当然地认为他们提供的数据是以国际单位制算出来的,并把这些数据直接输入电脑．从这次事故的原因上，你能得到什么启示？答案在国际上采用统一的单位制是非常重要的,也是非常必要的．［要点提炼］1．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．(1）基本量和基本单位首先被选定的几个物理量叫做基本量．基本物理量的单位叫基本单位．国际单位制中选定长度（l)、质量(m）、时间(t)、电流(I）、热力学温度(T）、物质的量（n）、发光强度（I)七个量为基本量；对应的七个基本单位是米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉．(2)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,例如速度、加速度的单位,叫做导出单位．2．国际单位制中的力学单位(1）基本单位长度l，单位：m；质量m，单位：kg；时间t，单位：s.（2)常用的导出单位速度(v）,由公式v＝错误!导出，单位：m/s。
高中物理第5章研究力和运动的关系第3节牛顿第二定律分层练习2沪科版必修1
牛顿第二定律同步练习1.由牛顿第二定律可推出m=a F，所以一个物体的质量将 A.跟外力F 成正比 B.跟加速度a 成反比C.跟F 成正比，跟a 成反比D.跟F 与a 无关2.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图3—2所示，则图3—2①物体在2 s 内的位移为零②4 s 末物体将回到出发点③2 s 末物体的速度为零 ④物体一直在朝同一方向运动以上正确的是A.①②B.③④C.①③D.②④3.一个物体质量是5 kg ，在五个力作用下处于平衡状态，若撤去一个力，其他四个力保持不变，则物体沿水平方向向东的方向产生 4 m/s2的加速度，则去掉的那个力的大小是______N ，方向______.4.用2 N 的水平力拉一个物体沿水平地面运动时，加速度为1 m/s2，改为3 N 的水平力拉它时加速度将是2 m/s2，那么改用4 N 的力拉它时，加速度将是______m/s2，物体与地面间的动摩擦因数μ=______.5.质量为m 的物体在力F 甲和F 乙作用下由静止开始运动，规律如图3—3所示，则F 甲是F 乙的______倍.若图为同一恒力F 分别作用在质量为m 甲和m 乙的两个物体上由静止开始运动的规律，则m 甲是m 乙的______倍.图3—36.重为1 N的物体原来静止，如果受到恒力作用，经过4 s获得39.2 m/s的速度，则该水平恒力的大小为多少？7.质量为0.2 kg的物体从高处以9.6 m/s2的加速度匀速下落，则物体所受的合力为多少？空气阻力为多少？8.说明加速度的物理含义及其具体数值所表示的意义.参考答案1.D2.B3.20 向西1 4.3 0.1 5.3 36.1 N7.1.92 N 0.04 N8.略。
高中物理沪科版必修1：章末综合测评5 研究力和运动的关系
高中物理沪科版必修1：章末综合测评5 研究力和运动的关系度逐渐减小D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用A[根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度，而加速度大小和速度大小无关，A对，B错；物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致，当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加，C错误；加速度是矢量，其方向与合外力方向一致，加速度大小不变，若方向发生变化，合外力方向必然变化，D错误．] 4．如图2，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动，球所受合外力的方向沿图中的()图2A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向[答案] D5．图3甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图3乙为150 kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，g取10 m/s2，下列判断正确的是()甲乙图3A．前10 s的悬线的拉力恒为1 500 NB．46 s末塔吊的材料离地面的距离为22 mC．0～10 s材料处于失重状态D．在30～36 s钢索最容易发生断裂B[由图可知前10 s内物体的加速度a＝0.1 m/s2，由F－mg＝ma可解得悬线的拉力为1 515 N，选项A错误．由图像面积可得整个过程上升高度是28 m，下降的高度为6 m,46 s末塔吊的材料离地面的距离为22 m，选项B正确.0～10 s 加速度向上，材料处于超重状态，F>mg，钢索最容易发生断裂，选项C错误．因30～36 s 物体加速度向下，材料处于失重状态，F <mg ，在30～36 s 钢索最不容易发生断裂，选项D 错误．]6．一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a 表示物块的加速度大小，F 表示水平拉力的大小．能正确描述F 与a 之间关系的图像是( )A ．B ．C ． D.C [物块的受力如图所示，当F 不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F 大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得F －μN ＝ma ，即F ＝μN ＋ma ，F 与a 成线性关系．选项C 正确．]7．在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图像，如图4所示，则 ( )图4A ．电梯启动阶段约经历了2.5 s 的加速上升过程B ．电梯在启动阶段约经历了4 s 加速上升过程C ．电梯的最大加速度约为6.7 m/s 2D ．电梯的最大加速度约为16.7 m/s 2BC [由图可看出：电梯在0～4 s 加速上升，4～18 s 匀速上升，18～22 s 减速上升，所以A 错，B 对；最大加速度a ＝ΔF m ＝203 m/s 2＝6.7 m/s 2，故C 对，D 错．]8．如图5，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O .整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2，重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )图5A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2AC[剪断细线前，把a，b，c看成整体，细线上的拉力为T＝3mg.因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同．则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg＝ma1得a1＝3g，A正确，B错误．由胡克定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正确，D错误．]9．(多选)如图6所示，在建筑工地上一建筑工人两手对称用水平力将两长方形水泥制品P和Q夹紧，并以加速度a竖直向上搬起，P和Q的质量分别为2m和3m，水平力为F，P和Q间动摩擦因数为μ，在此过程中()图6A．P受到Q的摩擦力方向一定竖直向下B．P受到Q的摩擦力大小为2μFC．P受到Q的摩擦力大小为0.5m(g＋a)D．P受到Q的摩擦力大小为1.5m(g＋a)AC[设每只手与水泥制品的摩擦力大小均为f1，设P受到Q的摩擦力大小为f2、方向竖直向上．对P、Q整体及P分别应用牛顿第二定律有2f1－5mg＝5ma，f1＋f2－2mg＝2ma，联立解得f2＝－0.5m(g＋a)，负号说明P受到Q的摩擦力方向向下，选项A、C正确．]10．如图7所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是()图7A.Lv＋v2μg B.LvC.2Lμg D.2LvACD[因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L＝12μgt2，可得t＝2Lμg，C正确；若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等，则L＝0＋v2t，可得t＝2Lv，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则v22μg ＋v(t－vμg)＝L，可得t＝Lv＋v2μg，A正确；木块不可能一直匀速至右端，B错误．]二、非选择题(共6小题，共60分．按题目要求作答．)11．(8分)在“探究物体运动加速度与外力关系”实验中图8(1)根据测得的数据作出a-F图线，若作出的a-F图线如图8甲所示，这是由________造成的，若作出的a-F图线如图8乙所示，这是因________造成的．A．在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了B．由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量C．由于砂及砂桶质量较大，不能很好满足远远小于小车的质量造成的D．实验前没有平衡摩擦力(2)某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图8丙所示，请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出二处错误或不妥之处即可)．________________________________________________________________________________________________________________________.[解析](1)①a-F图像不过原点，图中当F＝0时，a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，即平衡摩擦力过度导致，故选A.②图线上部弯曲，即当拉力较大时加速度与砂和砂桶重力不成正比，这是由于没有满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m造成的，故选C.(2)①打点计时器使用的是交流电，电源应该是4～6 V交流电；②小车应该停靠在打点计时器附近，以提高纸带的使用效率；③没有抬起木板右端用来平衡摩擦力．[答案] (1)A C (2)电源应该是4～6 V 交流电；小车应该停靠在打点计时器附近12．(8分)在“探究加速度与力、质量的定量关系”实验中，某次实验测得如下数据：当m 一定时，a 与F 的关系如表一所示；当F 一定时，a 与1m 的关系如表二所示．表一F /N 1.00 2.00 3.00 4.00 a /(m·s －2)1.903.955.857.621m /kg －1 0.52 0.67 0.80 1.00 a /(m·s －2)1.532.102.493.10图9(2)由图像可以判定：当m 一定时，a 与F 成________；当F 一定时，a 与m 成________．(3)在研究a 与m 的关系时，作了a -1m 图像，而没作a -m 图像，那么作a -1m 图像有何优点？[答案] (1)作出图像如图所示 (2)正比 反比(3)a -m 图像是曲线，难以找出规律；a -1m 图像是直线，容易找出规律． 13．(8分)如图10所示，装置中OA 、OB 是两根轻绳，AB 是轻杆，它们构成一个正三角形，在A 、B 两处分别固定质量均为m 的小球，此装置悬挂在O 点，开始时装置自然下垂．现对小球B 施加一个水平力F ，使装置静止在如图所示的位置，此时OA 竖直．求：图10(1)轻绳OA 的拉力大小．(2)拉力F的大小．[解析](1)图中AB是轻杆．无作用力，轻绳OA的拉力大小为F A，则F A＝mg.(2)B球受重力、OB绳拉力和水平力F三力作用而处于平衡状态tan 30°＝mgFF＝3mg.[答案](1)mg(2)3mg14．(12分)物体以14.4 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ＝37°的斜坡，到最高点后再滑下，如图11所示．已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15，求：图11(1)物体沿斜面上滑的最大位移．(2)物体沿斜面下滑的时间．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)[解析](1)上滑时加速度大小设为a1，由牛顿第二定律得：mg sin 37°＋μmg cos 37°＝ma1解得a1＝7.2 m/s2上滑最大位移为s＝v202a1代入数据得s＝14.4 m.(2)下滑时加速度大小设为a2，由牛顿第二定律得：mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma2解得a2＝4.8 m/s2由s＝12a2t2得下滑时间t＝2sa2＝ 6 s.[答案](1)14.4 m(2) 6 s15．(12分)如图12所示，质量为m的物体A放在倾角为θ＝37°的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑，求：【导学号：79092132】图12(1)物体A和斜面间的滑动摩擦因数．(2)物体B的质量．[解析](1)当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲：根据共点力平衡条件，有：f＝mg sin θN＝mg cos θ其中：f＝μN联立解得：μ＝tan 37°＝0.75(2)当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙：A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下沿斜面方向的合力为0，故：T A＝f′＋mg sin θ对物体B：T B＝m B g由牛顿第三定律可知：T A＝T B由以上各式可求出：m B＝1.2m[答案](1)0.75(2)1.2m16．(12分)如图13所示，长L＝1.4 m，质量M＝10 kg的长方体木箱，在第 11 页 水平面上向右做直线运动，木箱上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数μ＝0.2.当木箱的速度v 0＝3.8 m/s 时，立即对木箱施加一个F ＝50 N 水平向左的恒力，并同时将一个质量m ＝3 kg 的小物块轻放在距木箱右端0.25 m 处的P 点(小物块可视为质点，放在P 点时相对于地面的速度为零)，经过一段时间，小物块脱离木箱落到地面．g 取10 m/s 2，求：图13(1)从小物块放在P 点开始，木箱向右运动的最大距离．(2)小物块离开木箱时木箱的速度大小．[解析] (1)小物块放到木箱上后相对地面静止对木箱有F ＋μ(M ＋m )g ＝Ma 1a 1＝F ＋μ(M ＋m )g M ＝7.6 m/s 2木箱向右运动的最大距离x 1＝－v 20－2a 1＝0.95 m(2)木箱向左运动时对木箱有F －μ(M ＋m )g ＝Ma 2a 2＝F －μ(M ＋m )g M ＝2.4 m/s 2木箱左移x 2＝(0.25＋0.95) m ＝1.2 m 时v 21＝2a 2x 2小物块离开木箱时木箱的速度大小v 1＝2a 2x 2＝2.4 m/s[答案] (1)0.95 m (2)2.4 m/s。
高中物理 第5章 研究力和运动的关系 第3节 牛顿第二定律分层练习6 沪科版必修1
牛顿第二定律例题解析解答1【例】如图5—2—4所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧作弹性压缩．从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是……………………………………………………………（）图5—2—4A．合力变小，速度变小B．合力变小，速度变大C．合力先变小后变大，速度先变小后变大D．合力先变小后变大，速度先变大后变小思路：根据牛顿第二定律知道，物体受到的合外力与物体的加速度是瞬时对应关系，所以在分析问题时，要详尽地分析物体运动变化过程中的受力情况，进而分析加速度和速度的变化情况．解析：铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一向下的速度，铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力G和弹簧弹力F的作用．开始压缩时，弹簧的弹力F小于物体的重力G，合外力向下，铁球向下做加速运动．但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，速度增大．当弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大．此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大．选D．点评：本题的分析和解决，充分考查了牛顿第二定律的特点：合外力与加速度的瞬时对应关系，并考查了速度和加速度的关系，有利于学生加深对牛顿第二定律以及速度和加速度的关系的深入理解．解答2【例】如图5—2—5所示，一个质量为m＝2 kg的小球，被a、b两根绷紧的橡皮条拉着处于静止状态，如果烧断b橡皮条的瞬间，小球的加速度大小为2m／s2．如果先烧断橡皮条a 的瞬间，小球的加速度是________，原来橡皮条b的拉力是________．图5—2—5思路：本题考查的核心是牛顿第二定律、力和加速度的瞬时对应关系及弹簧（橡皮条）的弹力不能突变的规律．解析：烧断橡皮条之前，小球受到三个力的作用，重力mg、橡皮条a的拉力F a、橡皮条b的拉力F b，如图5—2—6所示根据物体的平衡条件可得F a＝F b＋mg．图5—2—6烧断橡皮条b的瞬间，橡皮条a的弹力不会突变，小球受到的合外力就是橡皮条b的拉力F b．由牛顿第二定律可得F b＝ma，带入数据可得F b＝4 N．还可以求得F a＝24 N．而在烧断橡皮条A的瞬间，橡皮条b的弹力不会突变，小球受到的合外力就是橡皮条a的拉力F a．由牛顿第二定律可得F a＝ma′，带入数据可得a′＝12 m／s2．点评：本题对于考查牛顿第二定律的矢量性、瞬时性，以及在归纳应用规律分析解决问题的基本步骤的提升总结上，把握的角度较好，是个不错的题目．。
高中物理第5章研究力和运动的关系第3节牛顿第二定律分层练习1沪科版必修1
牛顿第二定律同步练习【针对训练】α斜面刚好能匀速下滑，假设这个斜面倾角增大到β 〔α＜β＜90°〕，那么木块下滑加速度大小为〔 〕A ．gsin βB ．gsin 〔β-α〕C ．g(sin β-tan αcos β)D ．g(sin β-tan α) 2.一支架固定于放于水平地面上小车上，细线上一端系着质量为m 小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向夹角为θ，此时放在小车上质量MA 物体跟小车相对静止，如下图，那么A 受到摩擦力大小和方向是〔 〕 A ．Mgsin θ，向左 B ．Mgtan θ，向右C ．Mgcos θ，向右D ．Mgtan θ，向左3.重物A 和小车B 重分别为GA 和GB ，GA ＞GB ，不计一切摩擦，那么细线对小车B 拉力F 大小是〔 〕 A ．F ＝GAB ．GA ＞F ≥GBC ．F ＜GBD ．GA 、GB 大小未知，F /s驶方向应向 5.〔1〕悬线沿竖直方向。
〔2〕悬线与斜面方向垂直。
〔3〕悬线沿水平方向。
【能力训练】 一、选择题1.A 、B 、C 三球大小一样，A 为实心木球，B 为实心铁球，C 是质量与A 一样空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，假设受到阻力一样，那么〔 〕 A ．B 球下落加速度最大 B ．C 球下落加速度最大C ．A 球下落加速度最大D ．B 球落地时间最短，A 、C 球同落地2.如下图，物体m 原以加速度a 沿斜面匀加速下滑，现在物体上方施一竖直向下恒力F ，那么以下说法正确是〔 〕 A ．物体m 受到摩擦力不变B ．物体m 下滑加速度增大C ．物体m 下滑加速度变小D ．物体m 下滑加速度不变3.如下图，两个质量一样物体1和2，紧靠在一起放在光滑水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，而且F1＞F2，那么1施于2作用力大小为〔 〕 A ．F1 B ．F2C ．〔F1+F2〕/2D ．〔F1-F2〕/24.如下图，A 、B 两条直线是在A 、BmB 物体得出两个加速度a 与力F关系图线，由图线分析可知〔〕A ．两地重力加速度gA ＞gBB．mA ＜mBC ．两地重力加速度gA ＜gBD ．mA ＞mB5.如下图，质量m=10kg 0.2，与此同时物体受到一个水平向右推力F＝20N 10m/s2〕A ．0B ．4m/s2,水平向右C ．2m/s2，水平向左D ．2m/s2，水平向右6.如下图，质量为60kg 运发动两脚各用750N 水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，假设他从离地12m 高处无初速匀加速下滑2s 〔g=10m/s2〕A ．150NB ．300NC ．450ND ．600N7.如下图，传送带保持1m/s 皮带间动摩擦因数为0.1为〔 〕 A ．s 5B ．s )16(C ．3sD ．5s8.如下图，一物体从竖直平面内圆环最高点A 处由静止开场沿光滑弦轨道AB 下滑至B 点，那么〔 〕①只要知道弦长，就能求出运动时间②只要知道圆半径，就能求出运动时间 ③只要知道倾角θ，就能求出运动时间 ④只要知道弦长和倾角就能求出运动时间 A ．只有① B ．只有②C ．①③D ．②④9.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力 不变，其速度–时间图象如下图，那么物体所 受重力和空气阻力之比为〔 〕A ．1:10B ．10:1C ．9:1D ．8:1 10.支持力为FN1，平板对球支持力FN2说法正确是〔 〕 A ．FN1由无到有，FN2变大 B ．FN1由无到有，FN2变小FO v12C ．FN1由小到大，FN2不变 D ．FN1由小到大，FN2变大 二、非选择题11.汽车在两站间行驶v-t 图象如下图，车所受阻力恒定，在BC 段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t ，由图可知，汽车在BC段加速度大小为 m/s2，在AB 段牵引力大小为 N 。
2016-2017学年高中物理第5章研究力和运动的关系5.3牛顿第二定律学业分层测评沪科版必修1
5.3 牛顿第二定律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是 ( )【导学号：69370247】A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B ．由m ＝Fa 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C ．由a ＝F m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比 D ．由m ＝F a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出 【解析】 牛顿第二定律的表达式F ＝ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A 错；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B 错；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m 可由其他两量求得，故C 、D 对．【答案】 CD2．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F ＝kma 中，有关比例系数k 的说法，正确的是( )A ．k 的数值由F 、m 、a 的数值决定B ．k 的数值由F 、m 、a 的单位决定C ．在国际单位制中k ＝1D ．在任何情况下k 都等于1【解析】 物理公式在确定物理量之间的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系．在F ＝kma 中，只有m 的单位取kg ，a 的单位取m/s 2，F 的单位取N 时．k 才等于1，即在国际单位制中k ＝1，故B 、C 正确．【答案】 BC3．质量m ＝20 g 的物体，测得它的加速度a ＝20 cm/s 2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又规范简洁的是( )A ．F ＝ma ＝20×20＝400 NB ．F ＝ma ＝0.02×0.2＝0.004 NC ．F ＝ma ＝0.02 kg×0.2 m/s 2＝0.004 N D ．F ＝ma ＝0.02×0.2 N＝0.004 N【解析】 统一单位，m ＝0.02 kg ，a ＝20 cm/s 2＝0.2 m/s 2，由牛顿第二定律可得F ＝ma ＝0.02×0.2 N＝0.004 N ，D 选项既正确又规范简洁．【答案】 D4．(多选)有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移x 的大小同其质量m 、速度v 、作用力F 和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( )【导学号：69370248】A ．x ＝v2aB ．x ＝mv 3FC ．x ＝FtD ．x ＝mv 2F【解析】 把各物理量的单位都用基本单位表示，v 的单位符号为m/s ，a 的单位符号为m/s 2，F 的单位符号为kg·m/s 2，x 的单位符号为m.再检验各选项可知A 、B 、C 均错误．【答案】 ABC5．(多选)质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 的两个共点力的作用，物体的加速度可能是 ( )A ．5 m/s 2B ．7 m/s 2C ．8 m/s 2D ．9 m/s 2【解析】 合力取值范围是：1 N≤F ≤7 N，由牛顿第二定律得加速度的取值范围为：1 m/s 2≤a ≤7 m/s 2，故A 、B 正确．【答案】 AB6．如图537所示，质量为m ＝10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2.与此同时物体受到一个水平向右的推力F ＝20 N 的作用，则物体产生的加速度是( )图537A ．0B ．4 m/s 2，水平向右 C ．2 m/s 2，水平向左D ．2 m/s 2，水平向右【解析】 取向右为正方向，由牛顿第二定律得F ＋f ＝ma ，而f ＝μmg ，解得a ＝F ＋μmgm＝4 m/s 2，故物体的加速度大小是4 m/s 2，方向向右，B 正确．【答案】 B7．两个物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触地放在光滑水平面上，如图538所示，对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体B 的作用力等于 ( )【导学号：69370249】图538A.m 1m 1＋m 2F B.m 2m 1＋m 2F C ．F D.m 1m 2F【解析】 对A 、B 整体分析，有F ＝(m 1＋m 2)a ，解得a ＝Fm 1＋m 2.设A 、B 间的弹力为N ，以B 为研究对象，则有N ＝m 2a ＝m 2m 1＋m 2F ，B 正确． 【答案】 B8．一木箱静止在光滑的水平地面上，装上货物后木箱和货物的总质量为50 kg.现以200 N 的水平推力推木箱，求：(1)该木箱的加速度； (2)第2 s 末木箱的速度．【解析】 (1)对木箱受力分析得F ＝ma ，有a ＝F m ＝20050m/s 2＝4 m/s 2. (2)由v ＝at 得木箱2 s 末的速度v ＝4×2 m/s＝8 m/s.【答案】 (1)4 m/s 2(2)8 m/s[能力提升]9．(2016·烟台高一期中)雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即f ＝kSv 2，则比例系数k 的单位是 ( )【导学号：69370250】A ．kg/m 4B ．kg/m 3C ．kg/m 2D ．kg/m【解析】 将f ＝kSv 2变形得k ＝f Sv2，采用国际单位制，式中f 的单位为N ，即kg·m/s 2，S 的单位为m 2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2.将这些单位代入上式得kg m3，即比例系数k的单位是kg/m 3，故B 正确.【答案】 B10．(多选)设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是( )【导学号：69370251】A ．继续做匀速运动B ．变为做匀加速运动C ．变为做变加速运动D ．加速度逐渐增大【解析】 设洒水车的总质量为M ，原来匀速时F 牵＝f ＝k ·Mg ，洒水后M 减小，阻力减小，由牛顿第二定律得：F 牵－kM ′g ＝M ′a ，a ＝F 牵M ′－kg ，可知a 随M ′的减小而增大，洒水车做变加速运动，C 、D 正确．【答案】 CD11．图中所示A 、B 为两个相同物块，由轻质弹簧k 和细线l 相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将l 剪断，则在刚剪断时，A 、B 的加速度大小a A 、a B 分别为( )图539A ．a A ＝0、aB ＝0 B ．a A ＝0、a B ＝gC ．a A ＝g 、a B ＝gD ．a A ＝g 、a B ＝0【解析】 剪断细线前物体A 受重力、细线竖直向下的拉力和弹簧竖直向上的拉力，细线的拉力等于mg ，由平衡条件可知弹簧对物体A 的拉力等于2mg ，刚剪断细线时，物体A 受到弹簧竖直向上的拉力和重力，由于弹簧的形变没有变化，弹簧对物体A 的作用力仍为2mg ，所以物体A 受到的合力方向竖直向上，大小为mg ，a A ＝F m ＝mgm＝g ，方向竖直向上；刚剪断细线时，物体B 只受重力作用，加速度a B 为重力加速度g ，方向竖直向下．【答案】 C12．如图5310所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图5310(1)求车厢运动的加速度． (2)求悬线对球的拉力．【解析】 球和车相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象，球受两个力作用：重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀加速直线运动，故其加速度方向沿水平方向，合外力沿水平方向．(1)小球受力分析如右图所示，由牛顿第二定律得：mg tan 37°＝ma，a＝7.5 m/s2，即车厢的加速度大小为7．5 m/s2，方向为水平向右．(2)悬线对球的拉力F＝mg/co s 37°＝1.25mg＝12.5 N，方向沿绳向上．。
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牛顿第二定律同步练习【针对训练】1.一个木块沿倾角为α的斜面刚好能匀速下滑，若这个斜面倾角增大到β （α＜β＜90°），则木块下滑加速度大小为（ ）A ．gsin βB ．gsin （β-α）C ．g(sin β-tan αcos β)D ．g(sin β-tan α) 2.一支架固定于放于水平地面上的小车上，细线上一端系着质量为m 的小球，另一端系在支架上，当小车向左做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ，此时放在小车上质量M 的A 物体跟小车相对静止，如图所示，则A 受到的摩擦力大小和方向是（ ） A ．Mgsin θ，向左 B ．Mgtan θ，向右C ．Mgcos θ，向右D ．Mgtan θ，向左3.重物A 和小车B 的重分别为GA 和GB 已知GA ＞GB ，不计一切摩擦，则细线对小车B 的拉力F 的大小是（ ） A ．F ＝GAB ．GA ＞F ≥GBC ．F ＜GBD ．GA 、GB 的大小未知，4.以24.5m/s 驶方向应向 5.小球与车相对静止共同运动，拉力。
（1）悬线沿竖直方向。
（2）悬线与斜面方向垂直。
（3）悬线沿水平方向。
【能力训练】 一、选择题1.A 、B 、C 三球大小相同，A 为实心木球，B 为实心铁球，C 是质量与A 一样的空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（ ） A ．B 球下落的加速度最大 B ．C 球下落的加速度最大C ．A 球下落的加速度最大D ．B 球落地时间最短，A 、C 球同落地 2.如图所示，物体m 原以加速度a 沿斜面匀加速下滑，现在物体上方施一竖直向下的恒力F ，则下列说法正确的是（ ） A ．物体m 受到的摩擦力不变B ．物体m 下滑的加速度增大C ．物体m 下滑的加速度变小D ．物体m 下滑的加速度不变3.如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（ ） A ．F1B ．F2C ．（F1+F2）/2D ．（F1-F2）/24.如图所示，A 、B 两条直线是在A 、BmA 、mB 的物体得出的两个加速度a 与力F 的关系图线，由图线分析可知（ ）A ．两地的重力加速度gA ＞gBB ．mA ＜mBC ．两地的重力加速度gA ＜gBD ．mA ＞mB5.如图所示，质量m=10kg 的物体在水平面上向左运动，0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F ＝20N g 取为10m/s2）A ．0B ．4m/s2,水平向右C ．2m/s2，水平向左D ．2m/s2，水平向右6.如图所示，质量为60kg 的运动员的两脚各用750N 若他从离地12m 高处无初速匀加速下滑2s 于（g=10m/s2）A ．150NB ．300NC ．450ND ．600N7.如图所示，传送带保持1m/s 的速度运动，现将一质量为上，设物体与皮带间动摩擦因数为0.1，右端所经历的时间为（ ） A ．s 5B ．s )16(C ．3sD ．5s8.如图所示，一物体从竖直平面内圆环的最高点A 处由静止开始沿光滑弦轨道AB 下滑至B 点，那么（ ）①只要知道弦长，就能求出运动时间②只要知道圆半径，就能求出运动时间 ③只要知道倾角θ，就能求出运动时间 ④只要知道弦长和倾角就能求出运动时间 A ．只有① B ．只有②C ．①③D ．②④9.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力 不变，其速度–时间图象如图所示，则物体所 受的重力和空气阻力之比为（ ）A ．1:10B ．10:1C ．9:1D ．8:1 10.对球的支持力为FN1，平板对球的支持力FN2不变，下列说法正确的是（ ）αF O v12A ．FN1由无到有，FN2变大 B ．FN1由无到有，FN2变小 C ．FN1由小到大，FN2不变 D ．FN1由小到大，FN2变大 二、非选择题11.汽车在两站间行驶的v-t 图象如图所示，汽车质量为4t ，由图可知，汽车在BC段的加速度大小为 m/s2，在AB 段的牵引力大小为N 。
在OA 段汽车的牵引力大小为 N 。
12.1966年在实验时，用双子星号宇宙飞船（其质量m1已在地面上测量了）去接触正在轨道上运行的卫星（其质量m2未知的），接触后开动飞船尾部的推进器，使宇宙飞船和卫星共同加速如图所示，已知推进器产生的平均推力F ，在开动推进器时间△t 的过程中， 测得宇宙飞船和地球卫星的速度改变△v ，试写出 实验测定地球卫星质量m2的表达式 。
（须用上述给定已知物理量）13.如图所示，将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中，在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N ，下底板的传感器显示的压力为10.0N ，取g=10m/s2 （1）若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。
（2）要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？14.用，使飞机在10s 内高度下降了1700m 飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动，取g=10m/s2，试计算： （1）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力才能使乘客不脱离座椅？ （2）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？15.传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s 的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示，今在传送带上端A 处无初速地放上一个质量为m=0.5kg 的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A 到B 的长度为16m ，g 取10m/s2,则物体从A 运动到B 的时间为多少？【课后反思】A_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ __________________________________。
参考答案例1 ［解析］（1）受力分析：物体受四个力作用：重力mg 、弹力FN 、推力F 、摩擦力Ff ，（2）建立坐标：以加速度方向即沿斜面向 上为x 轴正向，分解F 和mg 如图乙所示； （3）建立方程并求解x 方向：Fcos α-mgsin α-Ff=ma ①y 方向：FN-mgcos α-Fsin α=0 ② f=μFN ③三式联立求解得：F ＝a a a g a g a m sin cos )cos sin (μμ-++ ［答案］a a a g a g a m sin cos )cos sin (μμ-++例2 ［解析］以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力mg 和竖直向上的支持力FN ，还受到水平方向的静摩擦力Ff ，由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左。
人受力如图的示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平加速度ax 和竖直加速度ay ，如图所示，则： ax=acos θay=asin θ由牛顿第二定律得： Ff=maxmg-FN=may 求得Ff ＝θcos maFN ＝(a g m -例3 ［解析］（1）设小球受的风力为F ，小球质量为m ，因小球做匀速运动，则F ＝μmg ，F ＝0.5mg ，所以μ＝0.5（2）如图所示，设杆对小球的支持力为FN ，摩擦力为Ff ，小球受力产生加速度，沿杆方向有Fcos θ+mgsin θ-Ff=ma垂直杆方向有FN+Fsin θ-mgcos θ=0 又Ff ＝μFN 。
可解得a=43g由s=21at2得 t ＝g s 38［答案］（1）0.5 （2）g s 38例4 ［解析］物体在斜坡上下滑时受力情况如图所示，根据牛顿运动定律，物体沿斜面方向和垂直斜面方向分别有 mgsin θ-Ff=ma1 fFFN-mgcos θ=0 Ff=μFN解得：a1=g(sin θ-μcos θ)由图中几何关系可知斜坡长度为Lsin θ=h ，则L ＝θsin h物体滑至斜坡底端B 点时速度为v ，根据运动学公式v2=2as,则v=θθμθsin )cos (sin 221h g L a -=解得)cot 1(2θμ-=gh v物体在水平面上滑动时，在滑动摩擦力作用下，做匀减速直线运动，根据牛顿运动定律有 μmg=ma2 则a2=μg物体滑至C 点停止，即vC=0，应用运动学公式vt2=v02+2as 得 v2=2a2sBC则sBC=)cot 1(2)cot 1(2222θμμμθμ-=⋅-=hg gh a v针对训练1．C 2．B 3．C 4．45° 水平向右 5．［解析］作出小球受力图如图（a ）所示为绳子拉力F1与重力mg ，不可能有沿斜面方向的合力，因此，小球与小车相对静止沿斜面做匀速运动，其加速度a1=0,绳子的拉力 F1＝mg.（2）作出小球受力图如图（b ）所示，绳子的拉力F2与重力mg 的合力沿斜面向下，小球的加速度a2=θθsin sin g m mg =,绳子拉力F2＝mgcos θ（3）作出受力图如图（c ）所示，小球的加速度θθsin /sin 3g m mgm Fa ===合,绳子拉力 F3＝mgcot θ［答案］（1）0，m g （2）gsin θ，mgcos θ （3）g/sin θ mgcot θ能力训练1-5 AD BB B 6-10 BC B B B 11.0.5 2000 6000 12.1m v tF -∆∆1F (a)(b) (c)13.解析：（1）设金属块的质量为m ，F 下-F 上-mg ＝ma,将a=-2m/s2代入求出m=0.5kg 。
由于上顶板仍有压力，说明弹簧长度没变，弹簧弹力仍为10N ，此时顶板受压力为5N ，则 F ′下-F ′上-mg=ma1,求出a1=0,故箱静止或沿竖直方向匀速运动。
（2）若上顶板恰无压力，则F ′′下-mg=ma2,解得a2=10m/s2，因此只要满足a ≥10m/s2且方向向上即可使上顶板传感器示数为零。
［答案］（1）静止或匀速运动 （2）箱的加速度a ≥10m/s2且方向向上14.［解析］（1）在竖直方向上，飞机做初速为零的匀加速直线运动，h=221at①设安全带对乘客向下的拉力为F ，对乘客由牛顿第二定律：F+mg=ma ② 联立①②式解得F/mg=2.4（2）若乘客未系安全带，因由,212at h =求出a=34m/s2，大于重力加速度，所以人相对于飞机向上运动，受到伤害的是人的头部。