牛顿第二定律典型题型分类word版本
牛顿第二定律典型题型
牛顿第二定律典型题型题型1:矢量性:加速度的方向总是与合外力的方向相同。
在解题时,可以利用正交分解法进行求解。
1、如图所示,物体A放在斜面上,与斜面一起向右做匀加速运动,物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( )A.斜向右上方 B.竖直向上C.斜向右下方 D.上述三种方向均不可能1、A 解析:物体A受到竖直向下的重力G、支持力F N和摩擦力三个力的作用,它与斜面一起向右做匀加速运动,合力水平向右,由于重力没有水平方向的分力,支持力F N和摩擦力F f的合力F一定有水平方向的分力,F在竖直方向的分力与重力平衡,F向右斜上方,A正确。
2、如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动,(不计其它外力及空气阻力),则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对它的总作用力大小应是 ( )A.mg B.mgC.mg D.mg2、C 解析:像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题,我们可以视其为整体,求关键信息,如加速度,再根据题设要求,求物体系内部的各部分相互作用力。
选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象,其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动,且由摩擦力提供加速度,则有mg=ma,a=g。
而单一土豆A的受其它土豆的作用力无法一一明示,但题目只要求解其总作用力,因此可以用等效合力替代。
由矢量合成法则,得F总=,因此答案C正确。
例3、如图所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?拓展:如图,动力小车上有一竖杆,杆端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时,绳与杆的夹角为60°,求小车的加速度和绳中拉力大小.题型2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
关于牛顿第二定律的题型分类与解答
关于牛顿第二定律的题型分类与解答牛顿定律的应用是整个力学知识的重点内容之一,其所包含的内容较多,致使复习起来难度较大,现给牛顿第二定律的题型加以分类并解答,供同学们参考学习。
题型一:牛顿第二定律的矢量性例1. 如图1所示,电梯与水平面夹角为30︒,当电梯加速度向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?图1解析:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F μ作用,如图1所示。
取水平向右为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得 F ma F mg ma N μ=︒-=︒cos ,sin 3030因为F mg N =65,解得F mg μ=35 点评:应用牛顿第二定律F ma =解题时,要特别注意其矢量性,对物体的受力分析要结合物体的运动状态,人随电梯加速向上运动时,人具有水平向右的加速度分量a x ,由此确定人受到梯面的摩擦力水平向右。
题型二:牛顿第二定律的瞬时性例2. 如图2天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球,两小球均保持静止,当突然剪断细绳时,上面小球A 与下面小球B 的加速度为( )A. a g 1= a g 2=B. a g 1= a 20=C. a g 12= a 20=D. a 10= a g 2=图2解析:分别以A ,B 为研究对象,做剪断前和剪断时的受力分析。
剪断前A ,B 静止。
如图3所示,A 球受三个力,拉力T 、重力mg 和弹力F 。
B 球受两个力,重力mg 和弹簧拉力F '(大小等于F )A 球T mg F --=0① B 球F mg '-=0 ②由式①,②解得T mg F mg ==2,图3 图4剪断时,A 球受两个力,因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在,而弹簧有形变,瞬间形状不可改变,弹力还存在。
如图4所示,A 球受重力mg 、弹簧的弹力F 。
同理B 球受重力mg 和弹力F '。
牛顿第二定律十大题型分类汇总(详解版)
牛顿第二定律十大题型分类汇总(带详解)一、牛顿第二定律与斜面结合1.如图所示,一足够长的固定在水平面上的斜面,倾角37θ= ,斜面BC 与水平面AB 平滑连接,质量2kg m =的物体静止于水平面上的M 点,M 点与B 点之间的距离9m L =,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.5μ=,现物体受到一水平向右的恒力14N F =作用,运动至B 点时撤去该力,B 点有一小圆弧,使得物体经过B 点时只有速度方向发生改变,速度大小不变,重力加速度210m/s g =,则:(1)物体到达B 点时的速度大小;(2)物体沿斜面向上滑行的最远距离。
(3)物体从开始运动到最后停止运动的总时间。
解得212m/s a =由M 到B 有212B v a L=解得6m/sB v =(2)沿斜面上滑时,根据牛顿第二定律得2sin37cos37mg mg ma μ︒+︒=解得2210m/s a =沿斜面运动的最远距离为(3)从M 点运动到B 点的时间为从B点运动到斜面最高点的时间为沿斜面下滑时的加速度为3sin37cos37mg mg ma μ︒-︒=解得232m/s a =沿斜面下滑的时间为解得下滑到B点时的速度为在水平面上运动的加速度大小为4mg ma μ=解得245m/s a =从B点到静止的时间为物体从开始运动到最后停止运动的总时间为1234t t t t t =+++解得2.一质量m =2kg 小物块从斜面上A 点由静止开始滑下,滑到斜面底端B 点后沿水平面再滑行一段距离停下来。
若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25。
斜面A、B 两点之间的距离s =18m,斜面倾角θ=37°(sin37°=0.6;cos37°=0.8)斜面与水平面间平滑连接,不计空气阻力,g =10m/s 2。
求:(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小;(2)物块滑到B 点时的速度大小;(3)物块在水平面上滑行的时间。
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牛顿第二定律基础练习题一1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2、在牛顿第二定律公式F=kma 中,比例系数k 的数值A 、在任何情况下都等于1B 、 k 值的数值是由质量、加速度和力的大小所决定的C、 k 值的数值是由质量、加速度和力的单位所决定的D 、在国际单位制中,k 的数值一定等于13、下列说法正确的是A、质量较大的物体的加速度一定小B、受到外力较小的物体加速度一定小D、物体所受合外力的方向一定与物体的加速度的方向相同4、由实验结论可知,当质量不变时物体的加速度与所受外力成正比,则可知无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为A、这一结论不适用于静止的物体B、桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到C、推力小于摩擦力,加速度是负值D、推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止仍静止5、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间A、物体立即获得速度B、物体立即获得加速度D、由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零13m/s 2,力 F2单独作用于这一物体可产生6、用力 F 单独作用于某一物体上可产生加速度为加速度为 1m/s2,若 F1、 F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为A 、1 m/s2B、 2 m/s2C、 3 m/s2D、 4 m/s2*7 、如图所示,车厢底板光滑的小车上用两个量程为20N 完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 1kg 的物块,当小车在水平地面上做匀速运甲乙10N ,当小车做匀加速运动时,两弹簧秤的示数均为动时弹簧秤甲的示数变为8N ,这时小车运动的加速度大小是A 、2 m/s2B 、4 m/s2C、 6 m/s2D、 8m/s28、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知 F = 6N ,F =8N ,物体在这两个力的作12用下获得的加速度为 2.5m/s2,那么这个物体的质量为kg。
牛顿第二定律题型
3 传送带间动摩擦因数 , g=10m/s2,试求 6
物体从A 运动到底部B 的时间 tAB 。 ①受力分析 ②会下滑吗?如何判定?
C
D
针对训练:如图所示,轻弹簧下端固定,
竖立在水平面上。其正上方A位置有一 只小球。小球从静止开始下落,在B位 置接触弹簧的上端,在C位置小球所受 弹力大小等于重力,在D位置小球速度 减小到零。试分析小球下降阶段的运 动情况。
题型二:连接体问题
(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:把系统中某一部分隔离出 来作为一个单独的研究对象来分析
N
f
③会达到共速吗?
mg
【解答】 由 tan 可知物体始终做匀加速直线运动
由牛顿第二定律: mg sin mg cos ma 得:a 2.5m / s 2
1 2 由L at AB得: 2
t AB
2L 2( s ) a
【例题3】如图所示,传送带以v= 10m/s的速度 逆时针转动,与水平面夹角θ=300,传送带A 端到 B端距离L=16m。在传送带顶部A 端静止释放一 小物体,物体与传送带间动摩擦因数 g=10m/s2.试求物体从A运动到底部B的时间 t AB 。
整体法和隔离法
可以用整体法的条件:加速度相等
1、相对静止 2、一静止一匀速 3、都匀速 4、以相同加速度做匀加速运动
例2:两个质量相同的物体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F1>F2,则A施于B的作用 力是多少?
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牛顿运动定律的应用一、知识归纳:1、牛顿第二定律(1)定律内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.(2)定义式:F 合=ma2、对牛顿第二定律的理解(1)瞬时性.根据牛顿第二定律,对于质量确定的物体而言,其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向所决定.加速度和物体所受的合外力是瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失,保持一一对应关系.(2)矢量性.F =ma 是一个矢量式.力和加速度都是矢量,物体的加速度的方向由物体所受合外力的方向决定.已知F 合的方向,可推知a 的方向,反之亦然.(3)同体性:a =mF 合各量都是属于同一物体的,即研究对象的统一性.(4)独立性:F 合产生的a 是物体的合加速度,x 方向的合力产生x 方向的加速度,y 方向的合力产生y 方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为F x =ma x ,F y =ma y .(5)相对性:公式中的a 是相对地面的而不是相对运动状态发生变化的参考系的. 特别提醒:(1)物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后,但有因果性,力是产生加速度的原因,没有力就没有加速度. (2)不能根据m =m F 得出m ∝F ,m ∝a1的结论.物体的质量m 与物体受的合外力和运动的加速度无关. 3、合外力、加速度、速度的关系(1)物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,合外力与加速度的大小关系是F =ma ,只要有合外力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只要合外力为零,则加速度为零,与速度的大小无关.只有速度的变化率才与合外力有必然的联系.(2)合力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速. (3)力与运动关系:力是改变物体运动状态的原因,即力→加速度→速度变化(运动状态变化),物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小,而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小,加速度的大小与速度大小无必然的联系.(4)加速度的定义式与决定式:a =tv∆∆是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法;a =mF是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素. 特别提醒:物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系,即a 与合力F 方向总是相同,但速度v 的方向不一定与合外力的方向相同.讨论点一:如图所示,对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用瞬间 ( )A .物体立即获得速度B .物体立即获得加速度C .物体同时获得速度和加速度D .由于物体没有来得及运动,所以速度和加速度都为零 4、力的单位(1)当物体的质量是m =1kg ,在某力的作用下它获得的加速度是a =1m/s 2时,那么这个力就是1牛顿,符号N 表示.(2)比例系数k 的含义:根据F =kma 知,k =F/ma ,因此k 在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小.k 的大小由F 、m 、a 三者的单位共同决定,三者取不同的单位k 的数值不一样,在国际单位制中,k =1.由此可知,在应用公式F =ma 进行计算时,F 、m 、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位.讨论点二: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=1 D.在任何情况下k都等于15、应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象(有时选取合适的研究对象,可使解题大为简化)(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图(3)选定正方向或建立适当的正交坐标系(4)求合力,列方程求解(5)对结果进行检验或讨论6、超重、失重(1)视重:所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数.(2)超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力(即视重大于重力)的现象称为超重现象.(3)失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力(即视重小于重力)的现象,称为失重现象.(4)完全失重:当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态,即视重等于零时,称为完全失重状态.(5)产生超重、失重现象的原因:①产生超重的原因:当物体具有向上的加速度a(向上加速或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F.由牛顿第二定律可得:F-mg=ma所以F=m(g+a)>mg由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′>mg.②产生失重现象的原因:当物体具有向下的加速度a(向下加速或向上减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律可知:mg-F=ma所以F=m(g-a)<mg由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′<mg.特例:当物体具有向下的加速度a=g时.则F′=0.物体处于完全失重状态.(6)对超重和失重现象的理解.①物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力始终不变,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,看起来物重好像有所增大或减小.②发生超重或失重的现象与物体的速度方向无关,只取决于物体加速度的方向.③在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失,比如物体对桌面无压力,单摆停止摆动,浸在水中的物体不受浮力等.靠重力才能使用的仪器,也不能再使用,如天平、液体气压计等.讨论点一:如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是()A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态B.台秤P的读数等于mg-FC.台秤Q的读数为mg-2FD.两台秤的读数之和为2mg二、典型题型题型1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律F=ma是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。
牛顿第二定律题型归类
牛顿定律类型题归类一、瞬时性问题1、刚性绳模型(细钢丝、细线等):认为是一种不发生明显形变即可产生弹力的物体,它的形变的发生和变化过程历时极短,在物体受力情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变为受力情况改变后的状态所要求的数值。
2、轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等):此种形变明显,其形变发生改变需时间较长,在瞬时问题中,其弹力的大小可看成是不变。
例题分析:例1.如图所示,小球 A 、B 的质量分别 为m 和 2m ,用轻弹簧相连,然后用 细线悬挂而静止,在剪断弹簧的瞬间,求 A 和 B 的加速度各为多少? 例2.如图所示,木块A 和B 用一弹簧相连,竖直放在木板C 上,三者静止于 地面,它们的质量比是1:2:3,设所有接触面都是光滑的,当沿水平方向迅 速抽出木块C 的瞬时,A 和B 的加速度 a A = ,a B = 。
例3.如图质量为m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度【 】 A .0B .大小为233g ,方向竖直向下C .大小为233g ,方向垂直于木板向下D .大小为33g ,方向水平向右 【练习】:1.如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为m 的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为:【 】 A.g B.mmM - g C.0 D.mmM +g2.如图所示,A 、B 两小球质量分别为M A 和M B 连在弹簧两端, B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为:【 】 A.都等于2g B. 2g和0 C.2g M M M B B A ⋅+和0 D.0和2g M M M B B A ⋅+图3 ABC图2-81题图 图2-92题图 图1B A3.一根轻弹簧上端固定同上端挂一质量为m o 的平盘,盘中有一质量为m 的物体(如图3-3-13)当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长为l ,今向下拉盘使弹簧再伸长∆l 后停止,然后松手放开,则刚松手时盘对物体的弹力等于(设弹簧处在弹性限度以内):【 】A .mg l l )1(Λ+B .g m m l l))(1(+∆+ C .mg l l ∆ D .g m m ll )(+∆4.如图所示,质量相同的木块A 、B ,用轻质弹簧连接处于静止状态,现用水平恒力推木块A ,则弹簧在第一次压缩到最短的过程中 :【 】 A .A 、B 速度相同时,加速度a A = a B B .A 、B 速度相同时,加速度a A >a BC .A 、B 加速度相同时,速度υA <υBD .A 、B 加速度相同时,速度υA >υB5.如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧A 、B 、C 拉住,弹簧间的夹角均为1200,小球平衡时, A 、B 、C 的弹力大小之比为3:3:1,当剪断C 瞬间,小球的加速度大小及方向可能为:【 】A .g/2,竖直向下;B .g/2,竖直向上;C .g/4,竖直向下;D .g/4,竖直向上;6.如图4-20所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 六个小球分别用弹簧、细绳和细杆联结,挂于水平天花板上,若某一瞬间同时在a 、b 、c 处将悬挂的细绳剪断,比较各球下落瞬间的加速度,下列说法中正确的是( )A .所有小球都以g 的加速度下落B .A 球的加速度为2g ,B 球的加速度为gC . C 、D 、E 、F 球的加速度均为g D .E 球的加速度大于F 球的加速度7:如图所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ, l 2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l 2线剪断 (1)求剪断瞬时物体的加速度.(2)若将上图中的细线l 1改变为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图所示,其他条件不变,现将l 2剪断,求剪断瞬时物体的加速度.二、动态分析问题1、速度变化叛断:若速度与加速度方向相同则速度增大,反之减小。
(完整word版)牛顿第二定律各种典型题型
牛顿第二定律牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式F=ma。
3.“五个”性质考点一错误!瞬时加速度问题1。
一般思路:分析物体该时的受力情况―→由牛顿第二定律列方程―→瞬时加速度2.两种模型(1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。
(2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变。
[例] (多选)(2014·南通第一中学检测)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θB.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θD.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零[例](2013·吉林模拟)在动摩擦因数μ=0。
2的水平面上有一个质量为m=2 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。
当剪断轻绳的瞬间,取g=10 m/s2,以下说法正确的是()A.此时轻弹簧的弹力大小为20 NB.小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2,方向向右D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0针对练习:(2014·苏州第三中学质检)如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。
牛顿第二定律精编选择题三十五题(无答案) Word 文档
牛顿第二定律精编选择题三十五题(无答案)大连物理名师工作室 门贵宝一.单项选择题1、一间新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地流离房顶,要设计好房顶的坡度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么图中所示四种情况2、一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/3,g为重力加速度。
则人对电梯底部的压力为( )A .mg31 B .2mg C .mg D .mg 34 3、如图所示,静止在水平面上的三角架质量为M ,用质量不计的弹簧连接着质量为m 的小球,小球上下振动,当三角架对水平面的压力为mg 时,小球加速度的方向与大小分别是( )A .向上,Mg/mB .向下,Mg/mC .向下,gD .向下,(M+m )g/m4、如右图所示,小球B 刚好放在真空容器A 内,将它们以初速度V 0竖直向上抛出,下列说法中正确的是( )A.若不计空气阻力,上升过程中,B 对A 的压力向上B.若考虑空气阻力,上升过程中,B 对A 的压力向上C.若考虑空气阻力,上升过程中,B 对A 的压力向下D.若不计空气阻力,上升过程中,B 对A 的压力向下5﹑如图5所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.弹簧的拉力θcos mg F = B.弹簧的拉力θsin mg F = C.小球的加速度为零 D.小球的加速度θsin g a =6﹑如图,物体A 叠放在物体B 上,B 置于光滑水平面上,A ,B 质量分别为m A =6kg ,m B =2kg ,A ,B 之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N ,此后逐渐增加,在增大到45N 的过程中,则( ) A .当拉力F <12N 时,两物体均保持静止状态 B .两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N 时,开始相对滑动C .两物体间从受力开始就有相对运动D .两物体间始终没有相对运动7﹑如图,质量为M 的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( )A .(M +m )gB .(M +m )g -FC .(M +m )g +F sin θD .(M +m )g -F sin θ 8﹑如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m 的小球,M >m .现用一力F 水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a 向右运动时,细线与竖直方向成a 角,细线的拉力为T ;若用一力F /水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a /向左运动时,细线与竖直方向也成a 角,细线的拉力为T /.则( )C . a /=a ,T /=T B .a />a ,T /=TC .a /<a ,T /=T D. .a />a ,T />T9﹑一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=5kg 的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg 的猴子,从绳的另一端沿绳上爬.如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10m/s 2) :( )A.25 m/s 2B.5 m/s 2C.10 m/s 2D.0.5 m/s 210﹑如图所示,传送带装置保持1 m/s 的速度水平向右平移,现将一质量m =0.5kg 的物体从离皮带很近的a 点,轻轻的放上,设物体与皮带间的摩擦因数μ=0.1,a 、b 间的距离L=2.5m ,则物体从a 点运动到b 点所经历的时间为:( )A.5 sB.()16-sC.3sD.2.5s11、物体A 和B 并排放上水平面上,A ﹑.B 与水平面的动摩擦因数均为μ。
(完整word版)牛顿第二定律以及专题训练
牛顿第二定律1.牛顿第二定律的表述(内容)物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,公式为:F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。
对牛顿第二定律理解:(1)F=ma中的F为物体所受到的合外力.(2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变.(4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。
(5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
(6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米/秒2.(7)F=ma的适用范围:宏观、低速2.应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
②对研究对象进行受力分析。
(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
(完整word版)牛顿第二定律大题(带答案)
绝密★启用前2014—2015学年度???学校12月月考卷试卷副标题考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、选择题(题型注释)第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、填空题(题型注释)评卷人得分三、实验题(题型注释)评卷人得分四、计算题(题型注释)1.如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,在倾角为37°、F=20N的推力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撒去F,(sin37°=0.6 cos37°=0.8)求:(1)物体在F作用时的加速度a;(2)撒去F后,物体还能滑行多长时间?2.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1。
4m,木板右端放着一个小滑块.小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。
小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0。
4,g=10m/s2。
(1)现用恒力F作用于木板M上,为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?(2)其他条件不变,若恒力F=22。
8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?3.如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10 N,刷子的质量为m=0.5 kg,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数μ=0.5,天花板长为L=4 m,已知sin 37°=0。
6,g取10 m/s2,试求:(1)刷子沿天花板向上的加速度。
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
4.一小孩坐在雪橇上,小孩和雪橇的总质量为40kg,大人用力拉雪橇,使小孩和雪橇在水平雪地上由静止开始做匀加速直线运动,l0s内前进了15m.求:(1)小孩和雪橇运动时加速度的大小。
牛顿第二定律典型例题分类
专题(4)牛顿第二定律常见题型1、质量分别为m A 和m B 的两个小球,用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下,如图所示,当细线被剪断的瞬间。
关于两球下落加速度的说法中,正确的是 ( )A 、a A =aB =0 B 、a A =a B =gC 、a A >g ,a B =0D 、a A <g ,a B =02、如图所示,质量为m 的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来,静止平衡时AC 和BC 与过C 的竖直线的夹角都是600,则剪断AC 线瞬间,求小球的加速度;剪断B 处弹簧的瞬间,求小球的加速度.3、如图所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?4.一物体放置在倾角为 的斜面上,斜面固定于在水平面上加速运动的小车中,加速度为a ,如图3—1-16所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是()A .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越大B .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大C .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小D .当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越小5、如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,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、加速度、合外力的变化情况是怎样的?(按论述题要求解答)6、如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O 点,自由伸长到B 点,今用一小物体m 把弹簧压缩到A 点,然后释放,小物体能运动到C 点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是:()A .物体从A 到B 速度越来越大,从B 到C 速度越来越小B .物体从A 到B 速度越来越小,从B 到C 速度不变C .物体从A 到B 先加速后减速,从B 到C 一直减速运动D .物体在B 点受合外力为零7、为了测量木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计这样一个实验。
(完整word版)牛顿第二定律难题例题及解答范文
1. 在粗糙的水平面上,物体在水平推力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间后,将水平推力逐渐减小到零(物体不停止),那么,在水平推力减小到零的过程中A. 物体的速度逐渐减小,加速度逐渐减小B. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐减小C. 物体的速度先增大后减小,加速度先增大后减小D. 物体的速度先增大后减小,加速度先减小后增大变式1、2. 如下图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的摩擦力恒定,则A. 物体从A到O先加速后减速B. 物体从A到O加速,从O到B减速C. 物体运动到O点时,所受合力为零D. 以上说法都不对变式2、3. 如图所示,固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物,现用手往下压重物,然后突然松手,在重物脱离弹簧之前,重物的运动为A. 先加速,后减速B. 先加速,后匀速C. 一直加速D. 一直减速问题2:牛顿第二定律的基本应用问题:4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船,标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列,成为第三个实现“飞天”梦想的国家,在某一次火箭发射实验中,若该火箭(连同装载物)的质量,启动后获得的推动力恒为,火箭发射塔高,不计火箭质量的变化和空气的阻力。
(取)求:(1)该火箭启动后获得的加速度。
(2)该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。
5. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg。
(g取,,)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
(2)求悬线对球的拉力。
6. 如图所示,固定在小车上的折杆∠A=,B端固定一个质量为m的小球,若小车向右的加速度为a,则AB杆对小球的作用力F为()A. 当时,,方向沿AB杆B. 当时,,方向沿AB杆C. 无论a取何值,F都等于,方向都沿AB杆D. 无论a取何值,F都等于,方向不一定沿AB杆问题3:整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用:7. 一根质量为M的木杆,上端用细线系在天花板上,杆上有一质量为m的小猴,如图所示,若把细线突然剪断,小猴沿杆上爬,并保持与地面的高度不变,求此时木杆下落的加速度。
牛顿第二定律的应用题型分类(原创)全解
较F1与F2的大小,正确的是( ) A.F1<F2
A
B.F1=F2
C.F1>F2
D.无法比较大小
例2:如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水
平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水
平向右拉细线,假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动摩擦
例9:水平面光滑,M与m相互接触,M>m,第 一次用水平力F向右推M,M与m间相互作用力为 F1,第二次用水平力F向左推m, M与m间相互作 用力为F2,那麽F1与F2的关系如何?
M
m
练习1:桌面光滑,求绳的拉力?
练习2:每个木块的质量为m,求2 对3的作用力(水平面光滑)
F
12 3 45
练习3:如图所示,置于水平面上的相同材料的m 和M用轻绳连接,在M上施一水平力F(恒力)使两
解:对A、B整体,由牛顿第二定律得,
(mAmB)gsin(mAmB)a,
y
agsin ,
假设B受摩擦力如图所示,则对B, 由牛顿第二定律得,
FAB
fAB
mBgsin fAB mBa ,
fAB 0 ,
x θ mBg
练习7:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静 止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
(m1 + m2)g
[m2]
FN2 F1
m2g
求m1对m2的作用力大小。
对m2受力分析: FN
用水平推力F 向左推 m1、 m2间的作用
m1 m2
Ff
F1 力与原来相
(完整word版)牛顿第二定律的应用分类训练
图2F 1牛顿第二定律的应用(以下各题取2/10s m g )第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况1.如图1所示,用F = 6.0 N 的水平拉力,使质量m = 2.0 kg 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。
(1)求物体的加速度a 的大小;(2)求物体开始运动后t = 4.0 s 末速度的大小;2.如图2所示,用F 1 = 16 N 的水平拉力,使质量m = 2.0 kg 的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。
已知物体所受的滑动摩擦力F 2 = 6.0 N 。
求:(1)物体加速度a 的大小;(2)物体开始运动后t=2.0 s 内通过的位移x 。
3.一辆总质量是4.0×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N ,受到的阻力为车重的0.1倍。
求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大?4.如图3所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。
已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=0.05。
从某时刻起滑图1F图3雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。
求: (1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。
5.如图所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10,(1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小(3)求物块速度达到s m v /0.6 时移动的距离第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小.(2)若列车的质量是1.0×106kg ,机车对列车的牵引力是1.5×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.2,静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动9.0m 时,速度达到6.0m/s ,求:(1)物体加速度的大小(2)物体和地面之间的动摩擦因数图7F373、一辆质量为1.0×103kg 的小汽车正在以10m /s 的速度行驶.现在让它在12.5m 的距离内匀减速地停下来,求所需的阻力.4、质量为40kg 的物体静止在水平面上, 当在400N 的水平拉力作用下由静止开始经过16m 时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?第三类正交分解法在牛顿第二定律中的应用1.地面上放一木箱,质量为10kg ,用50N 的力与水平方向成37°角拉木箱,使木箱从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,假设水平面光滑,(取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)画出物体的受力示意图(2)求物块运动的加速度的大小(3)求物块速度达到s m v /0.4 时移动的位移图3-282.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2, 求(1)物体运动的加速度(2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
牛顿第二定律典型题型分类
牛顿第二定律题型总结一、整体法与隔离法:1、 A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为 mA=3kg , m B =6kg ,今用水平力F A = 6N 推、用水平力FB=3N 拉B , A 、B 间的作用力有多大?F A F B A BZ Z z z Z Z Z ZZ Z Z X Z Z. Z ■■- /■ ZZ Z Z X / ■■- /2、 如图所示,质量为 M 的斜面A 置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为 *,物体B 与斜 面间无摩擦。
在水平向左的推力F 作用下,A 与B 一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。
已知斜面的倾角为e ,物体B 的质量为m 则它们的加速度 a 及推力F 的大小为()A a=gsinO,F=(M +m)g(H+sin!3)iBFL —B a =g cos0, F =(M +m)g cosH9A,r z Zz _7^77~/, /~~.广,~~C a =g tan 0, F =(M +m)g( P +tan 0)D a = g cot 6, F = H ( M 十 m) g3、如图所示,质量为 m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量 为m 的物体,与物体1相连接的绳与竖直方向成&角,则( )A .车厢的加速度为g sinemgB, 绳对物体1的拉力为cos 。
C.底板对物体2的支持力为(m2 -m°gD .物体2所受底板的摩擦力为m 2g tan96、在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意 志和自强不息的精神。
为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过4、如图所示,一只质量为 m 的小猴抓住用绳吊在大花板上的一根质量为 M 的竖直杆。
当悬绳突然断裂时,小猴急速沿 杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变。
(牛顿第二定律题型分类
江苏省2013届高三物理一轮教案系列专题牛顿第二定律二、应用举例1.力与运动关系的定性分析【例1】如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。
一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。
在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大【例2】如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动C.物体运动到O点时所受合力为零D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小2、超重和失重【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图24-1所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10m/s2):(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变.(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变.(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变..【例2】举重运动员在地面上能举起120kg的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物,求升降机运动的加速度.若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(g取10m/s2)【例3】如图24-2所示,是电梯上升的v~t图线,若电梯的质量为100kg,则承受电梯的钢绳受到的拉力在0~2s之间、2~6s之间、6~9s之间分别为多大?(g取10m/s2)跟踪反馈1.金属小筒的下部有一个小孔A,当筒内盛水时,水会从小孔中流出,如果让装满水的小筒从高处自由下落,不计空气阻力,则在小筒自由下落的过程中[]A.水继续以相同的速度从小孔中喷出B.水不再从小孔中喷出C.水将以较小的速度从小孔中喷出D.水将以更大的速度从小孔中喷出2.一根竖直悬挂的绳子所能承受的最大拉力为T,有一个体重为G的运动员要沿这根绳子从高处竖直滑下.若G>T,要使下滑时绳子不断,则运动员应该[]A.以较大的加速度加速下滑B.以较大的速度匀速下滑C .以较小的速度匀速下滑D .以较小的加速度减速下滑3.在以4m/s2的加速度匀加速上升的电梯内,分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg 的物体(g 取10m/s2),则[]A .天平的示数为10kgB .天平的示数为14kgC .弹簧秤的示数为100ND .弹簧秤的示数为140N4.如图24-5所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一根轻质弹簧的上端固定在框架上,下端拴着一个质量为m 的小球,在小球上下振动时,框架始终没有跳起地面.当框架对地面压力为零的瞬间,小球加速度的大小为[]9.某人在以a =2.5m/s2的加速下降的电梯中最多可举起m1=80kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?若此人在一匀加速上升的电梯中,最多能举起m2=40kg 的物体,则此高速电梯的加速度多大?(g 取10m/s2)10.一条轻绳最多能拉着质量为3m 的物体以加速度a 匀加速下降;它又最多能拉着质量为m 的物体以加速度a 匀减速下降,绳子则最多能拉着质量为多大的物体匀速上升?3传送带专题1、难点形成的原因:(1)、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;(2)、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;(3)、对于物体在传送带上运动过程中的能量转化情况考虑不全面,出现能量转化不守恒的错误过程。
牛顿第二定律精编选择题三十五题(含答案) Word 文档
二.多项选择题
22、质量为m的小物块放在倾角为α的斜面上处于静止,如图所
16.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是(D)
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时源自才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用 力中的任一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
[解析] 物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关,A项错误;物体所受合力不为0,则a≠0,B项错误;加速度的大小与其所受的合力成正比,C项错误.
A. B.2mgC.mgD.
3、如图所示,静止在水平面上的三角架质量为M,用质量不计的弹簧连接着质量为m的小球,小球上下振动,当三角架对水平面的压力为mg时,小球加速度的方向与大小分别是(C)
A.向上,Mg/mB.向下,Mg/mC.向下,gD.向下,(M+m)g/m
4、如右图所示,小球B刚好放在真空容器A内,将它们以初速度V0竖直向上抛出,下列说法中正确的是(C)
20.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为 N1,球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木 板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中(B)
A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减 小,N2始终减小
C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
牛顿第二定律典型例题分类
牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的运用是一轮复习第一、二、三章核心内容,在高考中曾多次以选择和计算题形式出现。
本节内容形式多样,难度偏高,在学习过程中建议同学们注意把握基本方法,立足受力分析和运动分析相结合的根本思路,通过大量的训练完成本节课的学习目标。
学习目标:熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题应用一:两类动力学问题1. 已知物体的受力情况求物体的运动情况求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:2. 说明(1)无论是哪种情况,联系力和运动的“桥梁”是加速度。
(2)物体的运动情况是由所受力及物体运动的初始条件共同决定的。
(3)复杂问题可分段处理,以加速度不同作为分段依据。
例1、23.(16分)质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。
耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。
求:(1)拖拉机的加速度大小。
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。
例2、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。
求飞行器所阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。
求飞行器能达到的最大宽度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。
应用二:瞬时加速度问题牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生,同时变化,同时消失。
分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化,明确三种基本模型的特点。
1. “绳”和“线”,一般都是理想化模型,具有如下几个特性(1)轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零。
牛顿第二定律典型题型归纳(学生) -完整获奖版
牛顿第二定律典型题型归纳一. 重难点解析:1. 动力学两类基本问题应用牛顿运动定律解决的问题主要可分为两类:(1)已知受力情况求运动情况。
(2)已知运动情况求受力情况。
分析解决这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
基本思路流程图:基本公式流程图为:2. 动力学问题的处理方法(1)正确的受力分析。
对物体进行受力分析,是求解力学问题的关键,也是学好力学的基础。
(2)受力分析的依据。
①力的产生条件是否存在,是受力分析的重要依据之一。
②力的作用效果与物体的运动状态之间有相互制约的关系,结合物体的运动状态分析受力情况是不可忽视的。
③由牛顿第三定律(力的相互性)出发,分析物体的受力情况,可以化难为易。
3. 解题思路及步骤(1)由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤。
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的方法,求出物体所受合外力(包括大小和方向)③根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度。
④结合给定的物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量。
(2)由物体的运动情况求解物体的受力情况。
解决这类问题的基本思路是解决第一类问题的逆过程,具体步骤跟上面所讲的相似,但需特别注意:①由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合力的方向,不能将速度的方向与加速度的方向混淆。
②题目中求的力可能是合力,也可能是某一特定的作用力。
即使是后一种情况,也必须先求出合力的大小和方向,再根据力的合成与分解知识求分力。
4. 解题方法牛顿运动定律是解决动力学问题的重要定律,具体应用的方法有好多,高中物理解题常用的方法有以下几种:(1)正交分解法:表示方法为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x轴正方向有两种方法:①分解力而不分解加速度。
分解力而不分解加速度,通常以加速度a的方向为x轴正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x轴和y轴上,分别得x轴和y轴的合力。
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一、整体法与隔离法:1、A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为用水平力N F B 3=拉B ,A 、B 间的作用力有多大?2、如图所示,质量为M 的斜面A 置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为μ,物体B 与斜面间无摩擦。
在水平向左的推力F 作用下,A 与B 一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。
已知斜面的倾角为θ,物体B 的质量为m ,则它们的加速度a 及推力F 的大小为( )A. )sin ()(,sin θμθ++==g m M F g aB. θθcos )(,cos g m M F g a +==C. )tan ()(,tan θμθ++==g m M F g aD. g m M F g a )(,cot +==μθ3、如图所示,质量为2m 的物体2为1m 的物体,与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角,则( )A. 车厢的加速度为θsin gB. 绳对物体1的拉力为θcos 1gmC. 底板对物体2的支持力为g m m )(12-D. 物体2所受底板的摩擦力为θtan 2g m4、如图所示,一只质量为m 的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变。
则杆下降的加速度为( )A. gB. g M mC. g M m M +D. gM m M -5、如图所示,A 、B 的质量分别为m A =0.2kg ,m B =0.4kg ,盘C 的质量m C =0.6kg ,处于静止状态。
当用火柴烧断O 处的细线瞬间,木块A 的加速度a A 多大?木块B 多大?(g 取10m/s 2)6、在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。
为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过A BF AF BBθAF轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。
设运动员的质量为65kg ,吊椅的质量为15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦。
重力加速度取g=10m/s 2。
当运动员与吊椅一起正以加速度a =1m/s 2上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力7、如图6所示,质量为A m 的物体A 沿直角斜面C 下滑,质量为B m8、如图3所示,质量为M 的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m 的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后加速返回,而物体M 始终保持静止,则在物块m 上、下滑动的整个过程中( )A. 地面对物体M 的摩擦力方向没有改变;B. 地面对物体M 的摩擦力先向左后向右;C. 物块m 上、下滑时的加速度大小相同;D. 地面对物体M 的支持力总小于g m M )(+9.(4分)(2015•合肥一模)如图所示,a 、b 拉着a ,使a 、b ﹣起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为为x 1方向拉着a ,使a 、b 速度大小为a 2.则有( )A . a 1=a 2,x 1=x 2B . a 1<a 2,x 1=x 2C . a 1=a 2,x 1>x 2D . a 1<a 2,x 1>x 2二、牛顿第二定律矢量性10.如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为(重力加速度为g )A.(sin cos )T m g a θθ=+ (cos sin )N F m g a θθ=-B.(cos sin )T m g a θθ=+ (sin cos )N F m g a θθ=-C.(cos sin )T m a g θθ=- (cos sin )N F m g a θθ=+D.(sin cos )T m a g θθ=- (sin cos )N F m g a θθ=+11.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a ,如图所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下, 下列说法中正确的是A )当θ一定时,a 越大,斜面对物体的正压力越小(B )当θ一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 (C )当a 一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小 (D )当a 一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小amθABC θm M三、牛顿第二定律临界值问题:12:(临界加速度问题)如图所示,一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,细线的另一端拴一质量为m 的小球。
试求当滑块以的加速度向左运动时线中的拉力。
(2005年全国卷III )如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B 。
它们的质量分别为m A 、m B ,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板。
系统处于静止状态。
现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d 。
重力加速度为g 。
13.如图所示,质量为M 的木板上放着一质量为m 的木块,木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2,加在小板上的力F 为多大,才能将木板从木块下抽出?14.如图所示,小车上放着由轻弹簧连接的质量为mA =1kg ,mB =0.5kg 的A 、B 两物体,两物体与小车间的最大静摩擦力分别为4N 和1N ,弹簧的劲度系数k =0.2N/cm 。
①为保证两物体随车一起向右加速运动,弹簧的最大伸长是多少厘米?②为使两物体随车一起向右以最大的加速度向右加速运动,弹簧的伸长是多少厘米?15.一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg ,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图7所示。
现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s 2)16.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间 的静摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的 加速度前进?(g =10m/s 2)四、牛顿第二定律瞬时性问题17 如图4—3—1所示,质量均为m 的A 和B 两球用轻弹簧连接,A 球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A 球的细线剪断,此时A 和B 两球的瞬间加速度各是多少?18.(2010·全国卷Ⅰ)如图4—3—3,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整F 图7个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g .则有( ) A.a1=o,a2=g B. a1=g, a2=gC. a1=o, a2=(m+M)g/MD. a1=g, a2=(m+M)g/M19.如图光滑水平面上物块A 和B 以轻弹簧相连接。
在水平拉力F 作用下以加速度a 作直线运动,设A 和B 的质量分别为m A 和m B ,当突然撤去外力F 时,A和B 的加速度分别为( )A.0、0B.a 、0C.B A A m m a m +、BA A m m am +-D.a 、a m m BA-20.如图,在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB =2N ,A受到的水平力FA =(9-2t)N ,(t 的单位是s)。
从t =0开始计时,则:( ) A .A物体在3s 末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍; B .t >4s 后,B物体做匀加速直线运动; C .t =4.5s 时,A物体的速度为零;D .t >4.5s 后,AB的加速度方向相反五、牛顿第二定律图像问题 21.(14分) 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的t v -图象如图所示。
球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。
该球受到的空气阻力大小恒为f ,取g =10 m/s 2, 求: (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h 。
22.(10分)(2015•合肥一模)如图所示,在图(a )中,沿斜面的拉力F 把质量为m 的物块A 沿粗糙斜面匀速向上拉,改变斜面倾角θ,使物块沿斜面向上匀速运动的拉力也随之改变,根据实验数据画出如图(b )所示的﹣tanθ图线.取重力加速度的大小g=10m/s 2. (1)在图(a )中画出物体的受力示意图;(2)求物块的质量m 和物块与斜面间的动摩擦因数μ;(3)若θ=45°时,不用力F 拉物块,而给物块一沿斜面向上的较小初速度,物块速度减为零后又沿斜面下滑,求物块沿斜面向上和向下运动时加速度大小之比a 1:a 2.23、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2。
求: (1)小环的质量m ; (2)细杆与地面间的倾角α。
)(s t )/(s m v O5.04V AB F F /N v /ms -15.5 1 F 5α0 2 4 6 t /s 0 2 4 6 t /s第6题图24.如图(甲)所示,质量m =2 kg 的物体在水平面上向右做直线运动.过a 点时给物体作用一个水平向左的恒力F 并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v t 图象如图(乙)所示.取重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ; (2)10 s 末物体离a 点的距离. 六、牛顿第二定律的综合应用25·江苏·13)(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N 。
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。
设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取10m/s 2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t 1 = 8 s 时到达高度H = 64 m 。
求飞行器所阻力f 的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t 2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。
求飞行器能达到的最大高度h ;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t26.如图14所示,在倾角0=30θ的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住,已知人的质量m=60kg ,小车的质量M=10kg ,绳及滑轮的质量,滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面与小车间的滑动摩擦因数为=0.1μ,斜面足够长,当人以280N 的力拉绳时,求:(1)人与车一起运动的加速度的大小; (2)人所受的摩擦力的大小和方向;(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度大小为3m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点时所用的时间?。