超好牛顿第二定律应用的典型题型课件资料
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牛顿第二定律应用
1. 力和运动的关系
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
由F ma
知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。
例1. 如图1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图1例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是()
A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气
C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D. 探测器匀速运动时,不需要喷气
学生精练
1.如右图所示,一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法中正确的是【】
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度不为零
D.当弹簧的弹力等于恒力F时,物块静止
E.当物块的速度为零时,它受到的合力不为零
2.如右图所示,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大小恒定,则【】
m
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.物体在A、O间某点时所受合力为零
D.物体运动到O点时所受合力为零
2瞬时问题
【例1】如图如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.
(1)现将图(a)中L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.
(2)若将图(a)中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图(b)所示,求剪断L2瞬间物体的加速度.
学生练习:如图所示剪断细绳的瞬间求
A、B两球的加速度的大小和方向;
[思考1]如图所示,质量分别为m 1、m 2的物体P 、Q ,分别固定在质量不计的弹簧两端,将其竖直放
在一块水平板上并处于静止状态。如突然把水平板撤去,则在刚撤离瞬间,P 、Q 的加速度
分别为多少?
练习。1.如图所示,吊篮P 悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q 被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P 和物休Q 的加速度大小是( )
A 、ap=aQ=g
B 、ap=2g, aQ=g
C 、ap=g, aQ=2g
D 、ap=2g, aQ=0
3. 用牛顿运动定律解决两类基本问题
解决这两类基本问的方法是,以 ,由运动学公式和牛顿定律列方程求解。
1、由受力情况判断物体的运动状态
在受力情况已知的情况下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的运动速度或位移。处理这类问题的基本思路是:
2、由运动求情况判断受力情况
对于第二类问题,在运动情况已知情况下,要求判断出物体的未知力的情况,其解题 思路一般是:
【例1】(09年江苏卷)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t 3 。
学生精练
1.带面水平的传送带以4m/s 的速度顺时针运动,主动轮和被动轮的轴相距12m 。现将一物体m 放在A 轮的正上方,如图3-30所示。物体和传送带间的动摩擦因数为0.2,则物体m 经多长时间可运动到B 轮的上方?(g 取10m/s 2
)
P
2.如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因
数μ=0.02,在木楔的倾角θ为300的斜面上,有一质量m=1.0千克的物块
由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s,在这个
过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取
g=10m/s2)
高考真题训练
1.在光滑的水平轨道上有两个半径都为r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L(L比r大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于L时,两球间存在的相互作用的恒定斥力为F.设A球从远离B球处以速度v o沿两球连心线向原来静止的B球运动,如图4.7-4所示,欲使两球不发生接触,v0必须满足什么条件?
2.(2005全国3)(19分)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。
3..一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。
B
v o
L
m
A
30
3
图