牛顿第二定律各种典型题型教学文稿
牛顿第二定律(7大题型)(解析版)—2024-2025学年高一物理(人教版2019必修第一册)
牛顿第二定律(7大题型)知识点1 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①比例式:Fam ∝。
②等式:F kma=,其中k是比例系数,a是物体运动的加速度。
【注】实际物体所受的力往往不止一个,式中F指的是物体所受的合力。
3、物理意义牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系,还明确了加速度的方向与力的方向一致。
知识点2 力的单位1、牛顿的含义在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号为N ,它是根据牛顿第二定律来定义的,使质量为1kg 的物体产生1m/s 的加速度的力为1 N ,即1N=1 kg ·m/s 2。
2、比例系数k 的意义(1)在F kma =中,k 值的大小随F 、m 、a 单位选取的不同而不同。
(2)若F 、m 、a 均使用国际单位制单位,则k =1,牛顿第二定律的表达式为F ma =,式中F 、m 、a 的单位分别为牛顿(N )、千克(kg )、米每二次方秒(m/s 2)。
知识点3 对牛顿第二定律的理解1、基本特性(1)同体性:加速度、合外力和质量是对应于同一个物体(系统)的,所以分析问题时一定要确定好研究对象。
(2)因果性:力是产生加速度的原因,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。
(3)矢量性:公式F ma =是矢量式,在任意时刻a 的方向都与F 相同,当F 方向变化时,a 的方向也同时变化。
(4)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。
a 为某时刻的加速度时,F 为该时刻物体所受的合力。
(5每个力产生的加速度的矢量和,分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即x x F ma =,y y F ma =。
2、合外力、加速度、速度的关系(1)合力与加速度的关系(2)直线运动中加速度与速度的关系加速度与速度同向时,物体加速,反之减速,也可以说合外力与速度同向时,物体加速,反之减速,所以要分析速度如何变,就要看合外力方向与速度方向关系如何。
牛顿第二定律典型例题第教学文稿
牛顿第二定律典型例题第牛顿第二定律典型例题一、力、加速度和速度的关系【例1】如图所示,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、加速度的变化情况如何?最低点的加速度是否比g大?二、牛顿第二定律的瞬时性【例2】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.跟踪练习:如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,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(质量分别为M A、M B)A.都等于 B.和0C.和0 D.0和三、牛顿第二定律的矢量性【例3】图表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m,鞋底与阶梯的摩擦系数为μ,求此时人所受的摩擦力。
macosθ四、牛顿第二定律的同体性【例4】 一人在井下站在吊台上,用如图5所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。
图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。
吊台的质量m kg =15,人的质量为M kg =55,起动时吊台向上的加速度是a m s =022./,求这时人对吊台的压力。
(g m s =982./)解析:2T-(M+m )g=(M+m )aF N +T-Mg=Ma 联立得F N =200N五.超重 失重【例5】如图3-2-2所示,质量为m 的人站在放置在升降机中的体重秤上,求;(1)当升降机静止时,体重计的示数为多少?(2)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速上升时,体重计的示数为多少?(3)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速下降时,体重计的示数为多少?(4)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速下降时,体重计的示数为多少?(5)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速上升时,体重计的示数为多少?(1)mg (2)m (g+a )(3)m (g-a )(4)m (g+a )(5)m (g-a )六、整体法和隔离法的应用【例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 ,A F Bm 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七、临界问题的分析与计算【例7】如图所示,斜面是光滑的,一个质量是0.2kg的小球用细绳吊在倾角为53o的斜面顶端.斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行;当斜面以8m/s2的加速度向右做匀加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.八、传送带问题【例8】如图所示,传送带以10m/s的速度顺时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=40m,则物体从A到B 需要的时间为多少?)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。
牛顿第二定律经典(教师版)
一、牛顿第二定律例1:某物体做直线运动,其v -t 图像如图所示,则物体所受合外力最大的是 bc 段,最小的是 ab 段。
(让学生养成从加速度向力去转变)例2:如图所示,在水平地面上放有一个木块A ,当施以水平拉力时获得的加速度为a 1,当在木块A 上再放一个同样的木块B ,仍以水平拉力F ,它们一起运动的加速度为a 2,则( B )。
(A )a 2=a 12 (B )a 2<a 12(C )a 12 <a 2 <a 1 (D )a 2>a 12(第九次课,例题的翻版)例3:一质点做直线运动的v -t 图如图所示,则( AD )。
(A )第1s 内物体所受的合外力最大(B )第5s 内物体所受的合外力最大(C )第3s 和第4s 合外力方向相反(D )第4s 和第8s 合外力方向相反合外力的大小和方向从加速度的大小和方向上可以看出。
例4:如图所示,质量相同的A 、B 两个球用细线悬挂于天花板上且静止不动两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间A 球加速度为_____;B 球的加速度为_____答案:2g;0(点拨:剪断悬线的瞬间,A 、B 球由于惯性,仍停留在原处,弹簧的伸长量不变,弹力不变.所以A 球此时受到弹力和重力F 合N+mAg=mBg+mAg=2mg=maA ∴aA=2g.B 球受到弹力和重力不变,合力仍为零,即加速度为零)这是瞬时变化问题。
还有别的变式。
例5:如图所示,在固定的光滑水平地面上有质量分别为m A 和m B 的木块A 、B.A 、B 之间用轻质弹簧相连接,用水平向右的外力F推A ,弹簧稳定后,A 、B 一起向右作匀加速直线运动,加速度为a 以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻,突然将外力F 撤去,撤去外力的瞬间,木块A 的加速度是a A =______,小块B 的加速度是a B =______.【3】答案:A B m am ,a对于B 而言,它只受到弹簧弹力的作用,它的合外力是m B a 那么释放F 后,合外力就是这个。
讲义教师用牛顿第二定律典型例题
一、力的瞬时性1、无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变.2、弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变,但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失.【例1】如下图3-1-2,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,那么剪断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.例 2. 如下图,电灯的重力G =10N ,AO 绳与顶板间夹角为45,BO 绳水平,那么AO 绳所受的拉力F 1= ;BO 绳所受的拉力F 2= 。
解析:先分析物理现象:为什么绳AO 、BO 受到拉力呢原因是由于OC 绳的拉力产生了两个效果,一是沿AO 向下的拉紧AO 的分力F l ;二是沿BO 向左的拉紧BO 绳的分力F 2,画出平行四边形,如下图,因为OC 拉力等于电灯重力,因此由几何关系得1sin 102F G N θ==,N G F 10tan /2==θ答案:210N 10N说明:将一个力分解,在理论上是任意的,只要符合平行四边形定那么就行,但在实际问题中,首先要弄清所分解的力有哪些效果,再确定各分力的方向,最后应用平行四边形定那么求解。
例3. 在倾角30α=的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G =20N 光滑圆球,如图甲所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
课 题牛顿第二定律典型例题图3-1-2解析:先分析物理现象,为什么挡板和斜面受压力呢原因是球受到向下的重力作用,这个重力总是欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图乙所示,故产生两个分力:一是使球垂直压紧挡板的力F 1,二是使球垂直压紧斜面的力F 2;由几何关系得:1tan F G α=,2cos F G α=。
F 1和F 2分别等于球对挡板和斜面的压力。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料,教师若希望在教学中脱颖而出,应高度重视教案的撰写和规划,以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇,供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结,在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起,具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,是动力学中的核心内容,是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力;通过上一节探究加速度与力、质量的关系,知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础,牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起,使前三章构成一个整体,是解决力学问题的重要工具,应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解,全面掌握。
【教学目标】1、知识目标(1)理解加速度与力和质量间的关系。
(2)理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义。
(3)能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标(1)渗透物理学研究方法的教育。
(2)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)培养学生严谨思考的能力,激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问:回忆上节实验探究课内容,控制变量法的应用?我们研究了哪几个物理量?它们之间有什么关系?能用公式反应他们之间的关系吗?回忆上节课知识,集体回答。
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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。
专题3.2 牛顿第二定律及其应用(教学案)-高考物理一轮复习精品资料
1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题.一、瞬时加速度的求解1.牛顿第二定律(1)表达式为F=ma.(2)理解:核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、同时变化.2.两类模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.二、动力学中的图象问题1.动力学中常见的图象v-t图象、x-t图象、F-t图象、F-a图象等.2.解决图象问题的关键:(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始。
(2)理解图象的物理意义,能够抓住图象的一些关键点,如斜率、截距、面积、交点、拐点等,判断物体的运动情况或受力情况,再结合牛顿运动定律求解.三、连接体问题1.整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2.隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内各物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.3.整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.高频考点一、牛顿第二定律的理解例1.[多选](2016·全国卷Ⅰ)一质点做匀速直线运动。
现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )A .质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B .质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C .质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D .质点单位时间内速率的变化量总是不变【感悟提升】1.牛顿第二定律的五个特性2.合力、加速度、速度之间的决定关系(1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体都有加速度。
《牛顿第二定律》说课稿3篇
《牛顿第二定律》说课稿3篇作为一名教职工,常常要写一份优秀的说课稿,说课稿是进行说课准备的文稿,有着至关重要的作用。
那要怎么写好说课稿呢?本文范文为您精心收集了3篇《《牛顿第二定律》说课稿》,我们不妨阅读一下,看看是否能有一点抛砖引玉的作用。
牛顿第二定律说课稿篇一我说课的题目是《用动量概念表示牛顿第二定律》,我按下列程序展开。
首先是本章本节教材的分析。
一、教材分析:《用动量概念表示牛顿第二定律》属于新课标3-5模块第十六章《动量守恒定律》。
动量知识在旧版教材中是紧接机械能之后,而在新课程教材中则是大幅后移。
但我认为动量知识在新教材中的地位不仅没有削弱反而有所拓展。
3-5模块之前,学生接触的内容基本上都是属于经典物理,而3-5模块中其余知识则属于微观粒子内容,“碰撞”是粒子性的一个典型特征;比如,原子核结构就是利用粒子碰撞的方法研究得到的,动量知识则是研究微观粒子的碰撞所必须的。
因此,“动量”知识被放在波粒二象性、原子结构和原子核等内容之前学习。
可见,新教材中“动量”知识除了巩固了传统意义上在物理学科体系中的地位之外,还强化了在从经典过渡到量子过程中的“承上启下”的作用。
本节内容动量定理是力学中的重要规律,它比牛顿运动定律具有更大的普遍性,牛顿运动定律不适用的领域,例如微观粒子方面,动量定理仍然适用。
此外,在研究碰撞和反冲问题时,利用动量定理要比运用牛顿运动定律方便得多,不必详细研究整个运动过程,只需要比较运动过程的初末状态即可,给解决问题带来了很大的方便。
在生活生产中,动量定理有着重要的作用。
二、说教学目标:教学目标的设定是教师进行课堂授课的一个重要依据,是教师完成教学任务的鉴定标准。
二期课改的核心理念是以学生发展为本,优化学生的学习方式。
学生的可持续发展不仅需要具备一定的知识技能,还需要具备一定的学习能力,包括阅读能力、交流表达能力、运用信息技术能力、应用数学的能力、解决实际问题和科学探究能力。
牛顿第二定律讲解和例题解析
一、应用牛顿第二定律的基本步骤
1、分析题意,明确已知条件和所求量 2、选取研究对象;所选取的对象可以是一个物体, 也可以是几个物体组成的系统,同一个题目,根据题意 和解题需要也可以先后选取不同的研究对象
3、对其进行受力情况分析和运动情况分析(切莫多 力与缺力)
4、根据牛顿第二定律列出方程 5..求出结果后,要养成检验的好习惯,看看结果是否 符合题意或实际情况
皮带的滑动摩擦系数,皮带沿图示方向运动,速率为
2m/s。若把物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点,
且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点被传送到c
点所用的时间。
A
b a
α c
题型六、叠放体问题 例8:如图所示,放在水平地面上的木板长1m,质量为2
kg,B与地面间的动摩擦因数为.一质量为3kg的小铁块 A放在B的左端,A、B之间的动摩擦因数为.当A以3m/s 的初速度向右运动后,求最终A对地的位移和A对B的位 移.
解析:对木箱受力分析如图. 物体匀速运动,有: 竖直方向:N-mg-Fsin300=0 水平方向:Fcos300一f= 0
y fNx
mg
F
而f=μN
所以μ=Fcos300/(mg+Fsin300) 当力斜向上拉时: 竖直方向:N=mg一 Fsin300 水平方向:Fcos300-μN=ma
yF fNx mg
设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同, 取g=10m/s2。求: 1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最 大距离? 2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中? 3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过
程中,子弹、木块和传送带这一系统所产生的热能是 多少?
牛顿第二定律的应用常见题型与解题方法(王老师原创)非常全面,经典..
牛顿第二定律的应用第一讲一、两类动力学问题1.1.已知物体的受力情况求物体的运动情况:已知物体的受力情况求物体的运动情况:已知物体的受力情况求物体的运动情况:根据物体的受力情况求出物体受到的合外力,然后应用牛顿第二定律F=ma 求出物体的加速度,再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。
件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。
2.2.已知物体的运动情况求物体的受力情况:已知物体的运动情况求物体的受力情况:已知物体的运动情况求物体的受力情况:根据物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出某些未知力。
进而求出某些未知力。
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: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:第一类第一类 第二类第二类典型例题: 例1、如图所示,用F =12 N 的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求:求:(1)物体加速度a 的大小;的大小; (2)物体在t =2.0s 时速度v 的大小.例2、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.)求列车的加速度大小.(2)若列车的质量是1.01.0××106kg kg,机车对列车的牵引力是,机车对列车的牵引力是1.51.5××105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.,求列车在运动中所受的阻力大小.二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用例3、如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动,向上减速运动,a a 与水平方向的夹角为θ,求人所受到的支持力和摩擦力.求人所受到的支持力和摩擦力.三、整体法与隔离法在牛顿第二定律中的应用 物体的受力情况力情况 物体的加速度a 物体的运动情况动情况F 求内力:先整体后隔离求内力:先整体后隔离例4、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F1F1>>F2F2,则,则1施于2的作用力的大小为(的作用力的大小为( )A .F1B .F2C .(F1+F2F1+F2))/2D D..(F1-F2F1-F2))/2求外力:先隔离后整体求外力:先隔离后整体例5、如图所示,质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面的质量为M M ,斜面与物块无摩擦,地面光滑。
牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析
牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析1【分析】木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动.【答】 D.2【分析】物体的加速度由它所受的合外力决定.放在水平桌面上的木块共受到五个力作用:竖直方向的重力和桌面弹力,水平方向的三个拉力.由于木块在竖直方向处于力平衡状态,因此,只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度.(1)由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零,所以木块的加速度a=0.(2)物体受到三个力作用平衡时,其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向.如果把某一个力反向,则木块所受的合力F合=2F=20N,所以其加速度为:它的方向与反向后的这个力方向相同.3【误解一】选(B)。
【误解二】选(C)。
【正确解答】选(A)。
【错因分析与解题指导】 [误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力,不理解下滑力是重力的一个分力,犯了重复分析力的错误。
[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力,要说物体受的,也就是斜面支持力。
若理解为对斜面的正压力,则是斜面受到的力。
在用隔离法分析物体受力时,首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来,然后按场力和接触力的顺序来分析力。
在分析物体受力过程中,既要防止少分析力,又要防止重复分析力,更不能凭空臆想一个实际不存在的力,找不到施力物体的力是不存在的。
4【误解一】选(A)。
【误解二】选(B)。
【误解三】选(D)。
【正确解答】选(C)。
【错因分析与解题指导】要计算摩擦力,应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。
若是滑动摩擦,可用f=μN计算,式中μ为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。
若是静摩擦,一般应根据物体的运动状态,利用物理规律(如∑F=0或∑F = ma)列方程求解。
牛顿第二定律经典题型(高一物理第15次课)
牛顿第二定律一、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
公式F=ma.理解要点:第一节牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x=ma x,F y=ma y, 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。
(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.(5)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,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后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。
物理高中经典题型讲解教案
物理高中经典题型讲解教案
题型:力学-牛顿定律
知识点:牛顿第二定律 F=ma
题目:
一个质量为2kg的物体在水平地面上受力F=10N,求物体的加速度。
解析:
根据牛顿第二定律 F=ma,可得 a=F/m=10/2=5m/s^2
解题步骤:
1. 明确题意,得到已知条件 F=10N, m=2kg
2. 使用牛顿第二定律 F=ma,计算出加速度a=10/2=5m/s^2
3. 得出物体的加速度为5m/s^2
拓展:
1. 如果物体质量为4kg,受力10N,求加速度。
2. 如果物体质量为2kg,加速度为5m/s^2,求受力大小。
总结:
牛顿第二定律描述了物体的加速度与受力和质量之间的关系,要灵活运用公式进行计算,理解力学的基本原理。
牛顿第二定律(典例)
解:由人受力分析得: 由人受力分析得:
ay a ax
Ff = max FN − mg = ma y
G
牛顿第二定律的理解
问题四: 问题四:瞬时性
【例题5】如图所示,一质量为 的小球系于长度 例题5 如图所示,一质量为m的小球系于长度 分别为l 的细线和轻弹簧上, 分别为 1、l2的细线和轻弹簧上,l2的一端悬挂在 天花板上,与竖直方向夹角为θ, 水平拉直, 天花板上,与竖直方向夹角为 , l1水平拉直,小 球处于平衡状态,现将l1 线剪断,求剪断瞬时小 球处于平衡状态,现将 线剪断, 球的加速度? 球的加速度? l2 θ l θ
30°G ° 30° °
G
30° °
a = 当细线与竖直方向成几度时,细线拉力最小? a=g/2 a = 2g 思考:0 思考:当细线与竖直方向成几度时,细线拉力最小?
牛顿第二定律的理解
问题三: 问题三:矢量性
【例题4】如图所示,质量为 的人站在自动扶梯 例题4 如图所示,质量为m的人站在自动扶梯 扶梯正以加速度a向上加速运动 与水平方 向上加速运动, 上,扶梯正以加速度 向上加速运动,a与水平方 向的夹角为θ,求人受的支持力F 和摩擦力F 向的夹角为 ,求人受的支持力 N和摩擦力 f FN Ff
牛顿第二定律的理解
问题一: 表示合外力 问题一:F表示合外力
【例题1】如图所示,质量为 的物体放在粗糙水 例题1 如图所示,质量为m的物体放在粗糙水 平面上,受到与水平面成θ角的推力 角的推力F后 平面上,受到与水平面成 角的推力 后,物体 以加速度a向左加速运动 向左加速运动, 以加速度 向左加速运动,如果推力的大小增为 2F,这时物体的加速度( D ) ,这时物体的加速度( A.仍为 仍为a 仍为 FN F B.变为 变为2a 变为 a θ C.小于 ,大于 小于2a,大于a 小于 D.大于 大于2a 大于 m F
(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。
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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、作用跟它的质量成反比,加速度的方向跟力的方向相同。
2. 表达式F = ma。
3. 五个”性质考点一|瞬时加速度问题1•一般思路:|分析物体该时的受力情况| 一|由牛顿第二定律列方程]一|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。
⑵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e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 0B. 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 0D.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)在动摩擦因数尸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0= 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= 10m/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:(20 14 •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。
在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A的加速度的大小分别为()2F 2F F 2F 2F F F FA 亍,帚g B.3,帚g ° 亍,3m+ g D. 3, 3m+ g4. (2014宁夏银川一中一模)如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A、B两小球的质量分别为m A m B,重力加速度为g ,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别为( ) 考点二|动力学的两类基本问题分析 解决两类动力学问题两个关键点 (1) 把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析。
一 个桥梁:物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。
(2) 寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。
如第一个过程的末速度就是下一个过程的 初速度,画图找出各过程间的位移联系。
[例](2012上海咼考)如图所示 将质量 m = 0.1 kg 的圆环套在固定的水平直杆上。
环的直径略大于杆的截面直径, 环与杆间动摩擦因数 尸0.8。
对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角0= 53°的拉力F ,使圆环以a = 4.4 m/s 2的加速度沿杆运动,求F 的大小。
(取 sin 53 =°8, cos 53 =0.6 , g = 10 m/s 2)。
[例]如图所示,质量 m = 2 kg 的物体静止于水平地面的A 处,A 、B 间距L = 20 m , 用大小为30 N ,沿水平方向的外力拉此物体,经t 0= 2 s 拉至B 处。
(已知cos 37 = 0.8, sin37°= 0.6,取 g = 10 m/s 2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数;(2)用大小为30 N ,与水平方向成 37°勺力斜向上拉此物体,使物体从A 处由静止开始运动并能到达B 处,求该力作用的最短时间 针对练习:(江阴市2013〜2014学年高一上学期期末)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目。
比赛场地示意图如图所示,比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发, 在投掷线 AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出, 使冰壶的停止位置尽量靠近 30m 处的圆心O 设冰壶与 冰面间的动摩擦因数为 口 1 = 0.008,在某次比赛中,运动员使冰壶 C 在投掷线中点处以 2m/s 的速度沿虚线滑出。
A •都等于 C .2和黑号 D. m A mB t o(1)求冰壶的加速度大小?并通过计算说明冰壶能否到达圆心Q (2)为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至口 2= 0.004。
为使冰壶C 能够沿虚线 恰好到达圆心 O 点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少? (g 取10m/s 2)第5讲牛顿第二定律的综合问题 考点三|牛顿第二定律与图像的综合问题 1•常见的两类动力学图像问题(1)已知物体在某一过程中所受的合力 (或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运动情况。
(2) 已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。
[例]如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩 0.4 m 锁定。
t = 0时解除锁定释放滑块。
计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图像如图乙所示, 其中Oab 段为曲线,be 段为直线,倾斜直线 Od 是t = 0时的速度图线的切线,已知滑块质量 m = 2.0 kg ,取 g = 10 m/s 2。
求:J2L5 K I . . i iFEfkrzwzwt 0.1 02 0.3 0.4 Q.5 0.6甲(1)滑块与地面间的动摩擦因数; (2)弹簧的劲度系数。
针对练习:(2012淮安模拟)某研究小组利用如图甲所示装置探究物块在方向始终平行于斜面、大小为F = 8 N 的力作用下加速度与斜面倾角的关系。
木板 OA 可绕轴O 在竖直平面 内转动,已知物块的质量 m = 1 kg ,通过DIS 实验,得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的 关系图A ---------------- 30m ------------------ *j| CTTY起滑処按备晦 g 取10 m/s 2。
试问:线。
假定物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(1)图乙中图线与B 轴交点坐标分别为 0!和62,木板处于这两个角度时物块所受摩擦力指向何方?⑵如果木板长L = 3 m ,倾角为30°若物块与木板间的动摩擦因数为 寺,物块在F 的 作用下由0点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力 F 最多作用多长时间?考点四|超重与失重 [例](2014 •北京海淀)如图所示,将物体 A 放在容器B 中,以某一速度把容器 B 竖 直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B 的底面始终保持水平,下列说法正确的是()也A. 在上升和下降过程中 A 对B 的压力都一定为零B. 上升过程中A 对B 的压力大于物体 A 受到的重力C. 下降过程中 A 对B 的压力大于物体 A 受到的重力D. 在上升和下降过程中 A 对B 的压力都等于物体 A 受到的重力考点五 |整体法与隔离法的灵活应用 [例](2012江苏高考)如图所示,一夹子夹住木块,在力 F 作用下向上提升。
夹子和木 块的质量分别为m 、M ,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为最大值是( )针时务修 1.(2014 •江阴市长泾中学质检)如图甲所示,静止在光滑水平面上的长f 。
若木块不滑动,力 F 的 A. 2f m + M M 2f m + M B. D 2f m + M + (m + M)g木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A。
某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F 随时间t的变化规律如图乙所示,即F= kt,其中k为已知常数。
设物体A、B之间滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力F f,且A B的质量相等,则下列可以定性描述长木板B运动的v-t图像是()2.(多选)(2014 •哈尔滨三中月考)如图所示,质量为m和m的两物块放在光滑的水平地面上。
用轻质弹簧将两物块连接在一起。
当用水平力F作用在m上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x,若用水平力F'作用在m上时,两物块均以加速度a'= 2a做匀加速运动。
此时弹簧伸长量为x'。
则下列关系正确的是(B. x'= 2xC. F' >2F D . x' <2xA. F'= 2F第6讲牛顿第二定律的典型问题专题:物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型。
|因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、—传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键。
下面介绍两种常见的传送带模型。
1 •水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景16~~o情景2情景32 •倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1情景2情景3情景4[典例]如图所示为上、下两端相距L= 5 m倾角a = 30°,始终以v= 3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)。
将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过2 s到达下端,重力加速度g取10 m/s 2,求:(1)传送带与物体间的动摩擦因数;(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。
林对嗣加 1 •如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率V!运行.初速度大小为V2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带•若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示•已知V2>V1,则()甲乙A . t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B • t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0〜t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D . 0〜t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用2.如图所示,传送带水平部分 x ab = 2 m ,斜面部分x bc = 4 m, bc 与水平方向夹角 a= 37°一个小物体A 与传送带间的动摩擦因数尸0.25,传送带沿图示方向以速率 v = 2 m/s 运动,若把物体A 轻放到a 处,它将被传送带送到c 点,且物体 A 不脱离传送带,求物体 A 从a点被传送到c 点所用的时间.(取g = 10 m/s 2, sin 37 = 0.6)[对点训练]1. 如图所示,A 、B 为两个质量相等的小球,由细线相连,再用轻质弹簧悬挂起来,在A B 间细线烧断后的瞬间, A B 的加速度分别是()A. A B 的加速度大小均为 g ,方向都竖直向下B. A 的加速度0, B 的加速度大小为g 、竖直向下C. A 的加速度大小为 g 、竖直向上,B 的加速度大小为 g 、竖直向下D. A 的加速度大于 g 、竖直向上,B 的加速度大小为 g 、竖直向下2.(多选))如图所示,当小车向右加速运动时,物块 M 相对车厢静止于竖直车厢壁上,3. ----------1 -------- r -| ------- 1——―r - 1 I■ -------- I---------- I --------- I>?<«AYO当车的加速度增大时()A. M 受静摩擦增大B. M 对车厢壁的压力增大D. M 受静摩擦力不变A. t 3时刻火箭距地面最远 B . t 2〜t 3的时间内,火箭在向下降落 C. t l 〜t 2的时间内,火箭处于失重状态D . 0〜t 3的时间内,火箭始终处于失重状态4•如图所示,质量 M 中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有 一质量为m 的小铁球,现用一水平向右的推力F 推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成a 角。