高中关于牛顿第二定律定律题,为什么是加速度是gsin角?不是g/sin角

A、M=500g,m分别为50g、70g、100g、125g
B、M=500g,m分别为20g、30g、 40g、 50g
C、M=200g,m分别为50g、70g、100g、125g
D、M=200g,m分别为30g、40g、 50g、 60g
若其它操作正确,那么在选用__________组值测量时所画出的a一F的图线较准确.
9.质量为m的物体放在倾角为a的斜面上,物体和斜面间的动摩擦因数为μ,如沿水平方
向加一个力F, 使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动(如图),求F=?
10.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为和
β;a,b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b
沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于
C.Mg+mg(sinα+sinβ)
D. Mg+mg(cosα+cosβ)
11.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
23B.大小为,方向竖直向下
C.大小为,方向垂直于木板向下
3g,方向水平向右 3
参考答案:
例题参考解答:
解:因一切物体都有惯性,所以A错,B答案中不是静止物体惯性大,而是静摩擦力大于滑动摩擦力,所以B错。空车启动快说明空车运动状态容易改变,又空车质量小,正好说明质量小的物体惯性小,所以C对。在月球上举起重物容易是由于在月球上重力加速度小。同一物体在月球上重量小,所以举起容易,并不能说明惯性小,所以D错。
解:开始车和人一起向前做匀速直线运动,无论是人在跳起过程还是下落过程,人在水平方向都不受力,由于惯性人在水平方向做匀速直线运动,而车在水平轨道上以相同的速度做匀速直线运动,所以人仍落回原处,故只有D对。
例题3 解:乘客会向前倾斜。因开始人和车一起高速向前行驶,突然刹车,在车的作用下人的下半身会减速,人的上半身由于惯性继续保持原来的速度向前运动,所以乘客会向前倾倒。若公共汽车向左转弯,乘客会向右倾斜。因开始人和车一起向前运动,公共汽车向左转弯,人的下半身跟着汽车向左转弯,人的上半身由于惯性继续向前运动,所以乘客向右倾倒。在高速公路上行驶的小车因质量小刹车时加速度大,司机和乘客容易向前倾倒而受伤,所以必须系好安全带。
例题4解:当车厢做匀速直线运动时,相对车厢静止的物体应处于平衡状态。由牛顿第一定律可知物体所受合外力必为零。图3 - 1所示状态中,N受到绳子的拉力与重力共线,合力可能为零。因此,N摆可能处于平衡状态,也可能处于非平衡状态。而M所受的绳子的拉力与重力不共线,合力必不为零,故M只能处于运动状态中,所以选项C错误。A、B正确。若车厢做匀加速直线运动,M、N所受合力必不为零。N处于图示状态,不可能有沿运动方向的合外力,N不可能是静止的,选项D错误故本题正确答案为A、B。
解:小球与小车的加速度相同,且a=gSinα方向沿斜面
向下,由牛顿第二定律得小球受到的合力F合=ma=mg Sinα的方
向也必定沿斜面向下。
如右图小球受两个力的作用,其合力如图所示,因mg沿斜面的分量为mg Sin?等于合力,因此拉力T在沿斜面方向的分量一
定为零,亦即拉力T 一定垂直于斜面。所以悬线与斜面垂直。所以,悬线与斜面垂直。
解:设BA杆与水平面的夹角为θ。那么由受力分析(略)可知:环沿BA下滑的加速度为: a=mg=g Sin? m
12 at2设大圆环的半径为R,那么有
AB=2r?Sin? 由位移公式S=
得:b环下滑时间
与?无关,所以两环同时到达A点(C)
例题7 解:对人进行受力分析对a进行正交分解可得: FN ay=a Sin?
由牛顿第二定律可得: Ff=max
amg-FN=may
④ 由①③得:Ff=ma Sin?(摩擦力) a mg ?由②④得:FN=mg-macos(支持力)
例题8解:开始处于平衡状由图3-7有:FM = mg + F N
拔出销钉M小球加速度方向可能向上也可能向下若向上如右下图
(设向上为正方向)那么有:mg + F N = -ma
解①②得:FN = -22m
FM = -12m(负号表示FN 、FM的方向与图示方向相反)
拔出销钉N小球加速度为:a = -22m/m = -22(m/s)
拔出销钉M小球加速度方向若向下
mg + F N = ma
解①③得:FN = 2m F拔出销钉N小球加速度为: a = 2m/m = 2(m/s)方向竖直向上所以A、C正确图3-7 例题9:解:绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力和反作用力,不管物体间的相互作用力的性质如何物体的运动状态如何,物体间的相互作用力都遵循牛顿第三定律,即作用力和反作用力,总是等大、反向、作用在一条直线上的,所以D对。
解:物体受两个力的作用桌面对物体的支持力FN和地球对物体的重力,且在这两个力作用下物体处于平衡状态,它们是一对平衡力,所以A对,B错。物体对桌面的压力是弹力跟物体的重力不是同性质的力。当然不是同一个力,所以C错,物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力分别作用在桌面和物体上,它们不是一对平衡的力,所以D错。
解:以绳子为研究对象,原来静止的绳子向获胜的甲队加速运动,它受到的合理向甲队一方,所以甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力,A对,D错。把两队和绳子看作一个整体来研究,原来静止现甲队获胜,它们一起向甲队方向加速前进,它们受到的合外力水平指向甲,而这个整体在水平方向只受两个摩擦力的作用,所以甲队受到的摩擦力大于乙队受到的摩擦力,所以B对C错。
解:由于不计绳子的质量,所以绳子运动不需要力来加速,所以A错,D对。也可把两队看做直接相互作用,由牛顿第三定律也可直接得出。以两对为整体,用上题同样的分析方法可得B对C错。
课后跟踪练习:
7.a=0.69m/s
9.(mgsinα+μmgcosα+ma)/(cosα-μsinα)高中物理牛顿定律幽默
篇一:物理难点分类解析牛顿定律高考题计算题 00-08牛顿定律计算题 08海南 15、科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s,求抛掉的压舱物的质量. 解:由牛顿第二定律得:mg-f=ma ,h 2 1/// ?v0t?at2,抛物后减速下降有:f?(m?m)g?(m?m)a
Δv 2 =aΔt,解得:m / / ?m a??v/?t ?101 kg g??v/?t 07重庆 如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30 m/s 汽车速度在s=200 m的距离内减到v2=10 m/s拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量m1=2000 kg,B的质量m2=用力。取重力加速度g=10 m/s。 解:汽车沿倾斜车道作匀减速运动,有:v2 2 2 ?v12??2as用FF?(的力,??m1a ,联立以上各式解得: fN?0.3(07江苏 4、(14θ1=45°。直升机取水后飞 θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬;cos14°=0.970)
二定律得:T2sin207上海 (10分)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=10 m/s。求: ⑴小环的质量m; ⑵细杆与地面间的倾角?。 2 ,解得:f?mftan?1,直升机返回,由牛顿第 ?f?(M?m)a,T2cos2?(M?m)?0,解得水箱中水的质量为:M=4.5×103 kg - 解:由图得:a07上海 8.(12分)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后 停在C点。每隔0.2求: ⑴斜面的倾角?;,⑵物体与水平面之间的动摩擦因数?; ⑶t=82 ? v ?0.5 m/s2 前2 s有:F2-mg sin?=ma,2 s后有:F2=mg sin?,代入数据可解得:m=1 kg,?=30? t
a1? ?v ??t 解得t=0.1 s0622.(7(1解:(1 0623.(19梯从t ?加速度解: 于mg11在这段时间内电梯上升的高度 h1? 在t1到t 12 a1t1 2 ② ?t2?5s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻的瞬时速度,即
③ ?1?a1t1 在这段时间内电梯上升的高度
h2??1(t2?t1) ④
在t2到t ?t3?6s的时间内,体重计的示数小于mg ,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为 f2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得 mg?f2?ma2 在这段时间内电梯上升得高度
⑤ 1 h3??1(t3?t2)?a2(t3?t2)2 2 电梯上升的总高度 ⑥ h?h1?h2?h3 06(全国卷) ⑦ 由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得:h=9 m 24.(19分)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,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。 .a0。根据牛顿定律,可得 a=μg 设经历时间tv0=a0t
v=at 由于a&a0v增加到v0,有 v=v+at'
和s,有 12 s0=2 a0t+v0t' 05C 21. ( 19A 、B .它们的质量分别为mA、mB,弹簧的A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C时物块A .解:令x1mAgsinθ令x2表示B 刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知 kx2=mBgsinθ ② F-mAgsinθ-kx2=mAa③
F-(m+m)gsinθ 由② ⑧ 式可得a= ④ m A 由题意
d=x1+x2 ⑤ (m+m)gsinθ由①②⑤式可得d= ⑥
k05(江苏卷)
17.(9分)如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取l0m/s2 (1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3.0m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离; (2)若行李包以v。=1.0m/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件. 解: (1)设行李包在空中运动时间为t,飞出的水平距离为s,则 h=1/2t
① s=vt② 代入数据得:t=0.3s ③ s=0.9m④ (2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则 滑动摩擦力F 2 ??mg?ma
2 代入数据得:a=2.0m/s 要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从Bv=3.0m/s⑦ ⑧ 0423.(18A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该 ,物块与水平面间的动摩擦因数??0.20,求恒 力F F1? F1s?0 (也可用牛顿运动定律求解) 04全国 14、 (20分)一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为 μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度) 解:(20分)对盘在桌布上有 μ1mg = ma1① 在桌面上有μ2mg = ma2 ② υ1 =2a1s1③
2 υ1 =2a2s2
④ 1 l - s1 ⑤ 盘没有从桌面上掉下的条件是s2≤─2 1 2 at
对桌布 s =
─2 21 对盘 s1 =
─ at1⑦ 2 2 B1
─ 2 ⑧ 由以上各式解得a≥( μ1 + 2 μ2) μ1g/ μ2
⑨ (00上海卷) 9.(12分)风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。 (1
0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°解:(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m 则小球=0.8) F??mg
○1 ?(f6 S ?t篇二:物理牛顿运动定律测试牛顿运动定律测试题 一、选择题 1.质量为m的三角形木楔A置于倾角为?的固定斜面上,它与斜面间的动摩 擦因数为?,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F 的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的
大小为: A. m[a?g(sin???cos?)]m(a?gsin?) B. cos?(cos???sin?) C. m[a?g(sin???cos?)]m[a?g(sin???cos?)] D. (cos???sin?)(cos???sin?) 2.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图 所示,已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质
量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度g=10m/s2。当人以440N的 力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为 A. a=1.0m/s2, F=260N
B. a=1.0m/s2,F=330N C. a=3.0m/s2
F=110N D. a=3.0m/s2
F=50N 3.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是 A
人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置。 B
人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在经起点的后方 C
人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高挑起后,将落在起跳点的后方 D
人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 4.三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它 们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上,用 1 F2 的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动。令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则 A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2&a3 C.a1&a2,a2&a3 D.a1&a2,a2&a3 5.下列哪个说法是正确的? A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态;
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态; C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态; D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。 6.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系 和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 s2 15s A.m=0.5kg,μ=0.4 B.m=1.5kg,μ= C.m=0.5kg,μ=0.2 D.m=1kg,μ=0.2 7.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发 生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引直怕伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70 kg,汽车车速为108 km/h(即30 m/s),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为 A.400N
D.1000N 8.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论, 正确的是 A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的路程越长 D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大 9.有两个共点力,F1=2N,F2=4N,它们的合力F的大小可能是
D.9N 10.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为1g,g为重力加速度。人对电 3
梯底部的压力为 A.1mgB.2mgC.mgD.4mg 33 11.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P 沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变,使其减小,则加速度
A.一定变小 B.一定变大C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变 l2.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用 一大小为F 、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动。
若保持力的方向不变而增大力的大小,则
A . a 变大B .不变 C.a变小D . 因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势 13.质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的 加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动。若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x'1、x'2。则 A.x'1?x1?x2?x'2 C.x'1?x'2?x1?x2 B.x'1?x1?x2?x'2 D.x'1?x'2?x1?x2 二、填空题 1.日我国成功发射和回收了“神舟”号实验飞船,标志着国 的运载火箭技术水平已跻身于世界先进行列。 图中A为某火箭发射场,B为山区,C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实 验。该火箭起飞时质量为2.0×106Kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞时的加速度大小为 m/s2,在火 箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经秒飞离火箭发射塔。(参考公式及常数:F合=ma,vt=v0+at,s=v0t+(1/2)at2,g=9.8m/s2)2.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图 1所示,图2是打出的纸带的一段. (1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑 的加速度a= . (2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物 理量有 用测得的量及加速度a表示阻力的计 算式为f=
. 3.2003年10月,神舟五号载人航天飞船成功发射并顺利返回,标志着我国已经成为载人航 天技术大国,这是中国人数千年飞天梦想的实现。 飞船降落过程中,在离地面高度为h处速度为v0,此时开动反冲火箭,使船开始做减速运动,最后落地时的速度减为v。若把这一过程当作为匀减速运动来计算,则其加速度的大小等于
。 已知地球表面处的重力加速度为g,航天员的质量为m,在这过程中航天员对坐椅的压力等于 。 三、计算题 1.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60Kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把在这段时间内运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s2) 2. 如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1&F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。 3.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mA、mB,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。
4.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为 μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度) B篇三:高中物理牛顿运动定律典型例题精选讲解 2012牛顿运动定律典型精练 基础知识回顾 1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性――惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。 2、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma. 对牛顿第二定律的理解要点:(1)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,Fx=max,Fy=may,Fz=(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位――牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2. 3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个 1不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。 4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重:(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma,当a=g时,FN=0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题; (3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。 二、解析典型问题 问题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。在解题时,可以利用正交分解法进行求解。 练习1、如图1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? 分析与解:对人受力分析,他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff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:Ff=macos300,FN-mg=masin300 因为
练习2.一物体放置在倾角为?的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度 2 FN6. ?,解得?mg5mg5Ff图1为a,如图3-1-15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
练习3.一物体放置在倾角为?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 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 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。 1.物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;或合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变). 2.中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性: A.轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等. B.软:即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),由此特点可知,绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向. C.不可伸长:即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. 3.中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性: A.轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等. 止的 3B.弹簧既能承受拉力,也能承受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力. C.由于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((来自于: 唯才 教育 网:高中物理牛顿定律幽默)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. 4.做变加速度运动的物体,加速度时刻在变化(大小变化或方向变化或大小、方向都变化),某时刻的加速度叫瞬时加速度,由牛顿第二定律知,瞬时力决定瞬时加速度,确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力. 练习4、如图2(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。现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的 加速度。 (l)下面是某同学对该题的一种解法:分析与解:设L1线上拉力为T1,L2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡,有T1cosθ=mg, T1sinθ=T2, T2=mgtanθ。剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tanθ=ma,所以加速度a=g tanθ,方向在T2反方向。 你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。 (2)若将图2(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如 图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l)完全相同,即 a=g tanθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。 分析与解:(1)错。因为L2被剪断的瞬间,L1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsinθ.(2)对。因为L2被剪断的瞬间,弹簧L1的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。 练习5.如图3-1-2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.
4 图2(a) 图2(b) 练习6.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则(
) A.物体始终向西运动 B.物体先向西运动后向东运动 C.物体的加速度先增大后减小D.物体的速度先增大后减小
练习7.如图3-1-13所示的装置中,中间的弹簧质量忽略不计,两个小球质量皆为m,当剪断上端的绳子OA的瞬间.小球A和B的加速度多大?
练习8.如图3-1-14所示,在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球,弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点,等小球静止后,突然撤去弹簧a,则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小为2.5米/秒2,若突然撤去弹簧b,则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小可能为( ) A.7.5米/秒2,方向竖直向下 B.7.5米/秒2,方向竖直向上 C.12.5米/秒2,方向竖直向下D.12.5米/秒2,方向竖直向上 练习9.(2010?全国卷Ⅰ?15)如右图,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a1、a2。重力加速度大小为g。则有 A.a1?g,a2?gB.a1?0,a2?gC.a1?0,a2?m?Mm?MgD.a1?g,a2?

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