2011級(jí)一輪復(fù)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)_第1頁
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1、第三章:力和運(yùn)動(dòng) 要花費(fèi)太多精力。命題規(guī)律關(guān)于本章知識(shí)的命題年年都有,既有對(duì)本章知識(shí) 的單獨(dú)命題。也有與其他知識(shí)的綜合命題,且以各 種題型出現(xiàn)。從近年高考對(duì)本章的命題及高考加強(qiáng) 對(duì)能力的考查考慮,本章的命題傾向于應(yīng)用型、能 力型,即在命題中增加些結(jié)合生產(chǎn)、生活等的一些 實(shí)例,在實(shí)例中讓考生抽象出物理模型,再用物理 模型的知識(shí)及規(guī)律最后解決問題。無論題的形式怎 樣,萬變不離其宗,無論何時(shí),基本知識(shí)、基本方 法還是要牢牢掌握。高考對(duì)本章的考查主要從以下幾個(gè)方面:能運(yùn)用隔離法或整體法求解簡(jiǎn)單的連接體問 題。能在正交的方向上應(yīng)用牛頓第二定律或共點(diǎn) 力平衡的條件建立方程。會(huì)綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)

2、律分析 解決問題。復(fù)習(xí)策略通過本單元的復(fù)習(xí),要讓學(xué)生體會(huì)綜合應(yīng)用牛頓 定律和其他力學(xué)知識(shí)解決動(dòng)力學(xué)問題的思路和方 法,提高學(xué)生的綜合能力。應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問題,要對(duì)物體進(jìn) 行受力分析,進(jìn)行力的分解和合成,要對(duì)物體運(yùn)動(dòng) 規(guī)律進(jìn)行分析,然后根據(jù)牛頓第二定律,把物體受 的力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來,列方程求解。這是對(duì)多方面 力學(xué)知識(shí)分析綜合能力、推理能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí) 解決物理問題的能力的綜合考查。要深刻理解牛頓 運(yùn)動(dòng)定律的物理意義,要能夠熟練地應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng) 定律解題。即便是向應(yīng)用型、能力型變革的高考試 題中,無非是增加些結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)、生活的一些實(shí) 例,在把這些實(shí)例抽象成物理模型的過程中考查學(xué) 生的

3、能力和物理學(xué)的思想方法,最后解決物理問題, 仍然離不開基本的物理知識(shí)和規(guī)律。萬變不離其宗, 無論何時(shí),基本知識(shí)、基本方法還是要牢牢掌握的, 最基本的才是重要的。至于超重和失重狀態(tài),僅是動(dòng)力學(xué)的簡(jiǎn)單問題之 一,只要能熟練應(yīng)用牛頓定律解力學(xué)問題,超重和 失重問題很容易解決。在有些題目中用超重、失重 的思想去進(jìn)行推理、分析、判斷,還是比較簡(jiǎn)捷和 有用的。中學(xué)階段應(yīng)用牛頓第二定律主要解決單體”運(yùn)動(dòng)問題,對(duì)于 連接體”問題,可通過一些簡(jiǎn)單的例題和 練習(xí)使學(xué)生體會(huì)這類問題的分析方法即可,沒有必單元n中例題和習(xí)題的配置難度均比單元I有 所提高。例1是已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況。通過本 例幫助學(xué)生掌握這類問題的解

4、題方法,同時(shí),通過 本例也讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析這種多過程問題的方法。例2體會(huì)已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況的方法,應(yīng)用 數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力是高考考查的能力之 一,當(dāng)然也是高三復(fù)習(xí)重點(diǎn)培養(yǎng)的能力之一。通過 本例說明了應(yīng)用數(shù)列知識(shí)解決物理問題的方法。例3是利用牛頓第二定律分析超重現(xiàn)象的問題;例4、例5是對(duì)物體復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程的分析,要充分利用好這些 例題的功能,教給學(xué)生分析解決問題的方法,培養(yǎng) 學(xué)生的思維能力。第一模塊:牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)1、歷史上對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程: 亞里士多德的觀點(diǎn):兩千多年前,古希臘哲學(xué) 家亞里士多德憑直覺觀察的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論,力 是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,直到伽利

5、略才用理想實(shí)驗(yàn) 否認(rèn)了這一觀點(diǎn)。 伽利略的想實(shí)驗(yàn):否定了亞里士多德的觀點(diǎn), 他指出:如果沒有摩擦,一旦物體具有某一速度, 物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。 笛卡兒的結(jié)論:如果沒有加速或減速的原因,運(yùn)動(dòng)物體將保持原來的速度一直運(yùn)動(dòng)下去。 牛頓的總結(jié):牛頓第一定律2、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(1)程序內(nèi)容 (事實(shí))兩個(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面 (推論)如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫诺母?度。 (推論)減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜 面上仍然要達(dá)到原來的高度。 (推論)繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角, 最后使它 成水平,小球沿水平面做持續(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。 (推斷)物體在水平

6、面上做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)并不需 要外力來維持。(2)此實(shí)驗(yàn)揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)的原因,物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。(3 )理想實(shí)驗(yàn)以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象 思維,抓住主要因素,略去次要因素,從而更深刻 地揭示了自然規(guī)律,它是科學(xué)研究中的一種重要方 法,希望同學(xué)們用心理解。3、牛頓第一定律(1)內(nèi)容:一切物體都將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速 直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到有外力迫使其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為 止。(2)意義:牛頓第一定律是建立在伽利略理想 斜面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過科學(xué)推理而抽象出來的規(guī) 律,其意義在于: 揭示了一切物體都具有的一個(gè)重要屬性一-慣性; 指出了物體在不受力

7、或合外力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài); 澄清了力的含義 是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,換言之,力是 產(chǎn)生加速度的原因。(3)理解: 牛頓第一定律分別從物體的本質(zhì)特征和相應(yīng)的外部作用兩個(gè)側(cè)面對(duì)運(yùn)動(dòng)作出了深刻的剖析。就 物體的本質(zhì)特征而言,一切物體都具有不愿改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的特性;就物體所受到的外力與其運(yùn)動(dòng)的關(guān)系而言,外力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 也就是說,牛頓第一定律一方面揭示出一切物體共 同具備的本質(zhì)特性 慣性,另一方面又指出了外 力的作用效果之一一一改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 牛頓第一定律描述的是一種理想化的狀態(tài),因 為不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律

8、不能用 實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證,但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之 上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們 研究物理問題的另一種方法,即通過大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的 規(guī)律;物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的是速度,速度一定,我們就 說物體處于一定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體的速度發(fā)生變化, 我們就說物體的狀態(tài)發(fā)生了變化。4、慣性及其理解(1)定義:一切物體具都有保持原來的勻速直 線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),叫慣性。(2)理解:慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)、地理位置、溫度等因素均無關(guān),即任何物體, 無論處于什么狀態(tài),不論任何時(shí)候,任何情況下都 具有慣性。當(dāng)物體不受外力時(shí),慣性表現(xiàn)在保

9、持原有的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)上;當(dāng)物體受外力時(shí),慣性表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 改變的難易程度上。 慣性不是力,慣性是物體的一屬性(即保持原來 運(yùn)動(dòng)不變的屬性)。不能說受到慣性”和慣性作用”。力是物體對(duì)物體的作用,慣性和力是兩個(gè)絕然不 同的概念。 物體慣性的大小僅由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的物 體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變,其慣性大;質(zhì)量小的物體, 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,其慣性小 慣性與慣性定律的區(qū)別:慣性:是保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性慣性定律:(牛頓第一定律)反映物體在一定條件 下(即不受外力或合外力為零 )的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,牛頓在 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中提出了三條運(yùn)動(dòng)定律(稱為牛頓三大定律)奠定了力學(xué)基礎(chǔ)5、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變及其原因(1)運(yùn)

10、動(dòng)狀態(tài)的改變:物體的速度發(fā)生了改變, 我們就說物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,由于速度是 矢量,即有大小又有方向,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有 三種可能的情況:速度大小的變化;速度方向的變化;速度的大小和方向同時(shí)改變。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的運(yùn)動(dòng)形式只有兩種,即物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因:力可以改變物體的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化意味著物體速度的 變化,速度變化表明物體具有加速度,可見,力是 物體產(chǎn)生加速度的原因,力不是產(chǎn)生速度的原因?qū)εnD第二定律1、 對(duì)牛頓第二定律內(nèi)容:牛頓通過大量定量實(shí) 驗(yàn)研究總結(jié)出:物體的加速度跟物體所受的合外力 成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向和合外力的

11、方向相同。這就是牛頓第二定律。2、其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:FaF mamFx max牛頓第二定律分量式:Fy mayP用動(dòng)量表述:F合 合t3、揭示了: 力與a的因果關(guān)系,力是產(chǎn)生a的原因和改變 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因; 力與a的定量關(guān)系4、牛頓第二定律是描述力的作用效果的,在使 用過程中,建議關(guān)注如下“ 七性”: 瞬時(shí)性:對(duì)于一個(gè)質(zhì)量一定的物體來說,它在某一時(shí)刻加速度的大小和方向,只由它在這一時(shí)刻 所受到的合外力的大小和方向來決定.當(dāng)它受到的 合外力發(fā)生變化時(shí),它的加速度隨即也要發(fā)生變化, 這便是牛頓第二定律的瞬時(shí)性的含義例如,物體 在力Fi和力F2的共同作用下保持靜止, 這說明物體 受到的合外力為零若

12、突然撤去力F2,而力Fi保持不變,則物體將沿力 Fi的方向加速運(yùn)動(dòng).這說明,在撤去力F2后的瞬時(shí),物體獲得了沿力 Fi方向的加 速度ai 撤去力F2的作用是使物體所受的合外力由 零變?yōu)镕i,而同時(shí)發(fā)生的是物體的加速度由零變?yōu)?ai.所以,物體運(yùn)動(dòng)的加速度和合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的. 矢量性(加速度的方向與合外力方向相同);合外力F是使物體產(chǎn)生加速度 a的原因,反之,a是F 產(chǎn)生的結(jié)果,故物體加速度方向總是與其受到的合 外力方向一致,反之亦然。應(yīng)用牛頓第二定律列方程前務(wù)必選取正方向。 獨(dú)立性(物體受到的每個(gè)力都要各自產(chǎn)生一個(gè) 加速度,物體的實(shí)際加速度是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度 的矢量和);若F為物體受的合外

13、力, 那么a表示物體的實(shí)際 加速度;若F為物體受的某一個(gè)方向上的所有力的合力, 那么a表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力中的某一個(gè)力,那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度,不是物體的實(shí)際加速度。 因果性(合外力為 因”,加速度為 果”;) 同一性(F、m和a屬同一研究對(duì)象的三個(gè)不同 的物理量)。 單位統(tǒng)一性:只有選用質(zhì)量的單位為千克、加速度的單位為米/秒 2、力的單位為牛頓(使i千克的 物體產(chǎn)生i米/秒 2的加速度的力規(guī)定為i牛頓)時(shí), 用心 上式中的比例系數(shù) k才是i,故使用F=ma時(shí),單位 一定要統(tǒng)一在 SI制中。 局限性適用于慣性參考系(即所選參照物必須是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的,一

14、般取地面為參考系);只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)情況,不適用于微觀、 高速情況。對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律牛頓第二定律不僅對(duì)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)適用,對(duì)質(zhì)點(diǎn)組或幾個(gè)質(zhì)點(diǎn)的組合體也適用,并且有時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)組運(yùn)用 牛頓第二定律要比逐個(gè)對(duì)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用牛頓第二定 律解題要簡(jiǎn)便許多,可以省去一些中間環(huán)節(jié),大大 提高解題速度和減少錯(cuò)誤的發(fā)生。對(duì)質(zhì)點(diǎn)組運(yùn)用牛 頓第二定律的表達(dá)式為:F 合 miai m2a2 m3a3m*an即質(zhì)點(diǎn)組受到的合外力(質(zhì)點(diǎn)組以外的物體對(duì)質(zhì)點(diǎn)組內(nèi)的物體的作用力的合力)等于質(zhì)點(diǎn)組內(nèi)各物體 的質(zhì)量與其加速度乘積的矢量和。證明:設(shè)系統(tǒng)內(nèi)有兩個(gè)物體,質(zhì)量分別m為和m2,受到系統(tǒng)以外的作用力分別 Fi為F2 , mi

15、對(duì)m?與m2對(duì)mi的作用力分別為Fi2和F2i,兩物體的加速度分別ai為a2,由牛頓第二定律得兩物體受到的合外力為:F| F2i 耳耳iF 2 F i2 ma? 2由牛頓第三定律得:F2iFi23由以上三式得:Fi F2 miai m2a2其中式中Fi F2為系統(tǒng)所受的合外力,同理可證,上述結(jié)論對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)也是成立的, 即為F 合 miai m?a2m.an如按正交分解則得:Fx 合mxm2a2xmn anxFy合miaiym2a2ymn any(2)同性質(zhì):作用力和反作用力是同一性質(zhì)的牛頓第二定律的應(yīng)用我們知道:物體的運(yùn)動(dòng)本不需要力來維持,但物 體做什么樣的運(yùn)動(dòng)卻與力密切相關(guān),牛頓第

16、二定律 就是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的橋。深刻理解這一點(diǎn)就明確了 牛頓第二定律所能解決的兩大問題(已知運(yùn)動(dòng)求力 和已知力求運(yùn)動(dòng))的解題思路。亠G1 “ ar 丹1、已知運(yùn)動(dòng)求力分析物體的受力情況,通常采用隔離法,根據(jù)重 力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的原因,先分析重力,再逐.個(gè)分析每一個(gè)與它接觸的物體是否對(duì)它施加了彈 力、摩擦力;并將所有對(duì)它施加的力畫在受力 圖上。但由于通常情況下物體的彈性形變和物體間 的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)是看不見的,這些力就需要“待定”。應(yīng)用牛頓第二定律,從運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系去分析可簡(jiǎn) 便地確定這些“待定”力。牛頓第二定律的基本應(yīng)用步驟(1) 明確研究對(duì)象??梢砸阅骋粋€(gè)物體為對(duì)象, 也可以以幾個(gè)物體組成的

17、質(zhì)點(diǎn)組為對(duì)象。(2) 分析受力情況與運(yùn)動(dòng)情況; (同時(shí)還應(yīng)該分 析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況(包括速度、加速度) ,并把 速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來(3) 若研究對(duì)象在不共線的兩個(gè)力作用下做加 速運(yùn)動(dòng),一般用平行四邊形定則(或三角形定則) 解題;若研究對(duì)象在不共線的三個(gè)以上的力作用下 做加速運(yùn)動(dòng),一般用正交分解法解題(注意靈活選 取坐標(biāo)軸的方向,既可以分解力,也可以分解加速 度);(4) 沿各坐標(biāo)軸方向列出動(dòng)力學(xué)方程,進(jìn)而求 解。牛頓第三定律1、內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總 是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。2、對(duì)牛頓第三定律的理解要點(diǎn):(1 )同時(shí)性:作用力和反作用力的同時(shí)

18、性,它 們是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失,同時(shí)變化,不是先有作 用力后有反作用力;力;(3) 相互性,即作用力和反作用力總是相互的, 成對(duì)出現(xiàn),且相互依存(4) 異體性,即作用力和反作用力是分別作用 在彼此相互作用的兩個(gè)不同的物體上;各產(chǎn)生其效果,作用力和反作用力是不可疊加的,不可求它們 的合力,兩個(gè)力的作用效果不能相互抵消。(5 )做功問題:可不做功;一個(gè)做正功,一個(gè)做負(fù)功;一個(gè)做功,另一個(gè)不做功。這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作 用在同一條直線上。二力平衡的關(guān)系也是大小相等, 方向相反,作用在同一條直線上,因此作用力與反 作用力和二力平衡往往容易混淆,它們的區(qū)別如

19、下 表所示:內(nèi)容作用力與反作用力受力物體作用在兩牛相互作用的物體上依賴關(guān)系相互依存,不可單獨(dú)存在奩加性兩力作甲敕果不可不可査加! 不可求合力力的性質(zhì)定是同一性質(zhì)的力5. 牛頓定律的適用范圍:(1) 只適用于研究慣性系中運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系, 不能用于非慣性系;(2) 只適用于解決宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題, 不能用來處理微觀粒子高速運(yùn)動(dòng)問題;題型解析牛頓第一定律【例題】火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛,門窗 緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回到車上 原處,這是因?yàn)? D )A 人跳起后,車廂內(nèi)空氣給他以向前的力,帶 著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng).B .人跳起的瞬間,車廂的地板給他一個(gè)向前的 力,推動(dòng)他隨同火

20、車一起向前運(yùn)動(dòng).C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人落下 后必是偏后一些,只是由于時(shí)間很短,偏后距離太 小,不明顯而已.D .人跳起后直到落地,在水平方向上人和車始 終有相同的速度.慣性的理解【例題】判斷下列各句話的正誤:A 物體只在不受力作用的情況下才能表現(xiàn)出慣 性B 要消除物體的慣性,可以在運(yùn)動(dòng)的相反方向 上加上外力C 物體慣性的大小與物體是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的快 慢以及受力無關(guān)D 慣性定律可以用物體的平衡條件取而代之【例題】如圖所示,重球系于易斷的線 DC下端, 重球下再系一根同樣的線 BA,下面說法中正確的是:()A .在線的A端慢慢增加拉力,結(jié)果CD線拉斷B .在線的A端慢慢增加拉力,結(jié)

21、果AB線拉斷C.在線的A端突然猛力一拉,結(jié)果AB線拉斷D .在線的A端突然猛力一拉,結(jié)果CD線拉斷解析:在線的A端慢慢增加拉力,使得重球有足夠的時(shí)間發(fā)生向下的微小位移,以至拉力T2逐漸增大,這個(gè)過程進(jìn)行得如此緩慢可以認(rèn)為重球始終 處于受力平衡狀態(tài),即 T2= Ti+ mg,隨著T1增大, T2也增大,且總是上端繩先達(dá)到極限程度,故CD繩被拉斷,A正確。若在 A端突然猛力一拉,因?yàn)?重球質(zhì)量很大,力的作用時(shí)間又極短,故重球向下 的位移極小,以至于上端繩未來得及發(fā)生相應(yīng)的伸 長(zhǎng),Ti已先達(dá)到極限強(qiáng)度,故 AB繩先斷,選項(xiàng) C 也正確?!纠}】一汽車在路面情況相同的公路上直線行 駛,下面關(guān)于車速、慣

22、性、質(zhì)量和滑行路程的討論題頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類基本問動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題即: 由受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài); 由運(yùn)動(dòng)情況判斷的受力情況解決這兩類基本問的方法是,以加速度(a)為橋梁,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓定律列方程求解。(1)由受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在受力情況已知的情況下,要求判斷出物體的運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)或求出物體的運(yùn)動(dòng)速度或位移。處理這類問 題的基本思路是:先求出幾個(gè)力的合力,由牛頓第 二定律(F = ma)求出加速度,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公 式求出速度或位移。解題步驟:(1) 明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的 特點(diǎn)。如果是比較復(fù)雜的問題,應(yīng)該明確整個(gè)物理 現(xiàn)象是由幾個(gè)物理過程組成的,找出相鄰過程的

23、聯(lián) 系點(diǎn),再分別研究每一個(gè)物理過程。(2) 根據(jù)問題的要求和計(jì)算方法,確定研究對(duì) 象,進(jìn)行受力分析,畫出受力圖示意圖,圖中應(yīng)注 明力、速度、加速度的符號(hào)和方向,對(duì)每一個(gè)力都 要明確施力物體和受力物體,以免分析力時(shí)有所遺 漏或無中生有。(3) 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解,通常 用表示物理量的符號(hào)運(yùn)算,解出所求物理量的表達(dá) 式來,然后,將已知物理量的數(shù)值及單位代入,通 過運(yùn)算求出結(jié)果。【例題】如圖所示,懸掛于小車?yán)锏男∏蚱x豎 直方向B角,則小車可能的運(yùn)動(dòng)情況是( AD )A .向右加速運(yùn)動(dòng)B .向右減速運(yùn)動(dòng)正確的是(BC)A .車速越大,它的慣性越大B .質(zhì)量越大,它的慣性越大C.車速越大,

24、剎車后滑行的路程越長(zhǎng)D .車速越大,剎車后滑行的路程越長(zhǎng),所以慣性越大【例題】如圖所示,底板光滑的小車上用兩個(gè)量 程為20N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量 為1kg的物塊,在水平地面上,當(dāng)小車作勻速直線 運(yùn)動(dòng)時(shí),兩彈簧秤的示數(shù)均為10N,當(dāng)小車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N。這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是()C.向左加速運(yùn)動(dòng)D .向左減速運(yùn)動(dòng)甲乙A . 2m/s2B . 4m/s2C. 6m/s2D. 8m/s2解析:當(dāng)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),兩彈簧稱的示數(shù)均 為10N,合力為零,當(dāng)小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),甲的示 數(shù)為8N,而由于小車長(zhǎng)度不變,則甲彈簧的形變的 變化量與乙必相等,故乙彈簧的示數(shù)

25、應(yīng)為12N,故物體受到的合力為 4N ,其加速度為4m/s2, B答案正 確?!纠}】以力F拉一物體,使其以加速度 a在水 平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),力 F的水平分量為Fi, 如圖所示,若以和Fi大小、方向都相同的力 F代替 F拉物體,使物體產(chǎn)生加速度 a,那么777777777777777A .當(dāng)水平面光滑時(shí),a aB .當(dāng)水平面光滑時(shí),a= aC .當(dāng)水平面粗糙時(shí),a aD .當(dāng)水平面粗糙時(shí),a = a解析:當(dāng)水平面光滑時(shí),物體在水平面上所受 合外力均為F',故其加速度不變。而當(dāng)水平面粗糙 時(shí),支持力和摩擦力都是被動(dòng)力,其大小隨主動(dòng)力 的變化而變化,當(dāng)用 F'替換F時(shí),摩擦力

26、將增大, 故加速度減小。因此 BC答案正確?!纠}】一個(gè)質(zhì)量為 2Kg的物體放在水平面上, 它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.2,物體受到5N的水平拉力作用,由初速度vo= 5m/s開始運(yùn)動(dòng),求第4秒內(nèi)物體的位移(g取10m/s2)解析:方法一物體受到水平拉力 F和滑動(dòng)摩擦力f =mg的作 用,要求第4s內(nèi)的位移,需先確定物體運(yùn)動(dòng)的加速 度a根據(jù)F合=ma得F mg ma3s內(nèi)的位移:S3Vo to!ata225 4 1 0.5 3217.25m2所以,第4s內(nèi)的位移s= s4 s3= 6.75m方法由方法一得加速度 a= 0.5m/s2,可運(yùn)用s Vt求 得第4秒內(nèi)的位移,4秒末的速度v4v0a

27、t450.5 47m/ s ;3秒末的速度v3v0at350.5 36.5m/s;由此可得第4秒內(nèi)的平均速度:V -6.75m/s。故2第4秒內(nèi)的位移:s Vt 6.75 1 6.75m【例題】質(zhì)量為 12kg的箱子放在水平地面上,箱子和地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,現(xiàn)用傾角為 37的60N力拉箱子,如圖所示,3s末撤去拉力,則撤 去拉力時(shí)箱子的速度為多少?箱子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)多少時(shí) 間而靜止?解析:選擇木箱為研究對(duì)象,受力分析如圖:沿水平和豎直方向?qū)⒘φ环纸?,并利用牛頓運(yùn) 動(dòng)定律,得方向:水平方向:Fcos37 - N = ma豎直方向:Fsi n37 +N=mg解得:a=1.9m/s2F ammg

28、 5 0.2 2 10225 511/ b4s內(nèi)的位移:S4V°t01 at25 41 20.5 4224m22v=at =5.7m/s當(dāng)撤去拉力F后,物體的受力變?yōu)槿鐖D3,2則由牛頓第二定律得:N= mg=ma',a'= g =3m/sa28m/ s2VVt20.5s, S2t2 1ma22設(shè)在加速下滑階段的加班工為出,所用時(shí)間為t3,t=v/a'=1.9s位移為S3,則有:在加速上滑階段:S11a1t2221 , a1 =2m/s ,據(jù)牛頓第二定律:Fmg0Sin37f ma1(沿斜面向上為正)f 100 1010 0.610220 NS31丄22a3t3

29、,t3=1.58s,穩(wěn)壓電源一'一點(diǎn)評(píng):本例考察了支持力和摩擦力的的被動(dòng)力特 征,當(dāng)主動(dòng)力F變化時(shí),支持力 N摩擦力f都隨之 變。同時(shí)本例還針對(duì)已知物體受力情況進(jìn)而研究其 運(yùn)動(dòng)情況,這種動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合類問題進(jìn)行研 究。【例題】質(zhì)量為10kg的物體在傾角為370的斜面 底部受一個(gè)沿斜面向上的力 F=100N作用,由靜止開 始運(yùn)動(dòng)。2s內(nèi)物體在斜面上移動(dòng)了 4m, 2s末撤去力 F,求F撤去后,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間物體返回斜面底部(g=10m/s2)?解析:物體在三個(gè)不同階段的受力情況如圖所示。在F撤走瞬間,物體的速度為 V a1t1 4m/ s設(shè)在減速上滑階段的加速度為比,所用時(shí)間為t2,位

30、移為S2,則有:mg Sin37° f ma2 (選沿斜面向下為正),0 2mg Sin37f ma3 , a3 4m/ sS3 S1 S2 5m所以,撤力后經(jīng)時(shí)間t=t2+t3=2.08s,物體返回斜面底部【例題】如圖所示是一種懸球式加速度計(jì),它可 以用來測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度.m是一個(gè)金屬球,它系在金屬絲的下端,金屬絲的上端 懸掛在0點(diǎn)上,B是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻電阻絲,其 阻值為R,金屬絲與電阻絲接觸良好,摩擦不計(jì).電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線,從 O點(diǎn)也引出一根導(dǎo) 線,兩線之間接人一個(gè)電壓表V (金屬絲和連接用的導(dǎo)線的電阻不計(jì)),圖中虛線 OC與AB相垂直, 且OC =

31、h.電阻絲AB兩端接在電壓為 U的直流穩(wěn) 壓電源上,整個(gè)裝置固定在列車中, 且使AB沿著列 車前進(jìn)的方向列車靜止時(shí),金屬絲呈豎直狀態(tài), 當(dāng)列車加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬絲將偏離豎直方向, 從電壓表的讀數(shù),就可以測(cè)出列車加速度的大小.(1) 當(dāng)列車沿水平軌道向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí), 試寫出加速度的大小 a與電壓表讀數(shù)U'的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 以便重新刻制電壓表表盤,使它成為直接讀加速度 數(shù)值的加速度計(jì).(2) 這個(gè)裝置測(cè)得的最大加速度 a為多少?(3) 為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲 AB的中間?對(duì) 電壓表的零刻度線的位置有什么要求?解析:由于火車在水平軌道上運(yùn)動(dòng),所以小球 所受的重力和金屬絲的拉力的合力必在水

32、平方向上,所以a g tan 。又F牽=F合+ F阻(2)B物塊對(duì)A物塊的壓力多大?因?yàn)镕合=maF合=1000000 )0.2 = 200000N4.由力的合成與分解求某個(gè)力由于F合=F牽一 F阻 且F阻=0.005GtanDCUh tanha ,aLgLgU'。UhOCJULL /2偏轉(zhuǎn)角最大時(shí)加速度最大,則tan max 比,所h以a max旦。由于火車可能加速和減速,所以加2h速度的零刻度應(yīng)該處于表盤的中間(2)由運(yùn)動(dòng)求情況判斷受力情況對(duì)于第二類問題,在運(yùn)動(dòng)情況已知情況下,要求 判斷出物體的未知力的情況,其解題思路一般是:已知加速度或根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出加速度,再由第二 定律求出合

33、力,從而確定未知力,至于牛頓第二定 律中合力的求法可用力的合成和分解法則(平行四 邊形法則)或正交分解法?!纠}】1000T的列車由車站出發(fā)做勻加速直線 運(yùn)動(dòng),列車經(jīng)過 100s,通過的路程是 1000m,已知 運(yùn)動(dòng)阻力是車重的 0.005倍,求列車機(jī)車的牽引力大 ?。拷馕觯捍祟}的物理情景是列車在牽引力和阻力 的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)從靜止開始,經(jīng)100s通過了 1000m路程是一個(gè)已知物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),求 物體受力的問題.解題步驟1 確定研究對(duì)象,分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)此題的研究對(duì)象為列車,列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為初速 度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得物體加速度因?yàn)閟 丄at222s 2 1000

34、2所以 a= = 0.2m/ st2100003 由牛頓第二定律,求物體所受合外力5=200000 + 10000000X0.005 = 2.5 X|。5 N【例題】在汽車中的懸線上掛一個(gè)小球,實(shí)際表 明,當(dāng)汽車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí),懸線與豎直方向成一 角度,已知小球質(zhì)量為 m,汽車的加速度為a,求懸 線張力F為多大?解析:審題分析此題的物理情景是,汽車 內(nèi)懸掛的小球,當(dāng)汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球 偏離豎直方向一個(gè)角度,然后相對(duì)汽車靜止,和汽 車具有相同的加速度如果以地面為參照,小球以 加速度a向前運(yùn)動(dòng)如圖所示這是一個(gè)已知物體運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)求物體受力的問題.解題步驟1 .選取小球?yàn)檠芯繉?duì)象,小球受到懸

35、線拉力和 重力,它們的合力應(yīng)充當(dāng)小球產(chǎn)生加速度的外力.2 .小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和汽車一樣以水平方向的加速 度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得到小球所受的合外力F 合 =ma3 .在已知合力與一個(gè)分力的大小與方向的情況 下,用力的分解求另一個(gè)分力 FF . (mg)2 (ma)2 m. g2 a2【例題】如圖所示,B物塊放在A物塊上面一起 以加速度a=2m/s2沿斜面向上滑動(dòng).已知 A物塊質(zhì) 量 M=10kg , B物塊質(zhì)量為m=5kg ,斜面傾角 0 =37.° 問(1)B物體所受的摩擦力多大?解析:以B為研究對(duì)象,其受力情況如圖3-2所示,則根據(jù)牛頓第二定律:fB=maxN'

36、B-mg=mayax=acos 0ay=asin 0由、式得ax=2 Xcos37 =2 X0.8=1.6(m /s2)ay=2 Xsin37 =2 X).6=1.2(m /s2) 將ax、ay值代入、式得fB=5 X1.6=8(N)Nb=N'b=5 X10+5 X.2=56(N)【例題】如圖所示,有一箱裝得很滿的土豆,以 一定的初速度在摩擦因數(shù)為的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng),(不計(jì)其它外力及空氣阻力),則其中一個(gè) 質(zhì)量為m的土豆A受其它土豆對(duì)它的總作用力大小 應(yīng)是()【例題】如圖所示,質(zhì)量分別為 15kg和5kg的 長(zhǎng)方形物體 A和B靜止疊放在水平桌面上。 A與桌 面以及A、B間動(dòng)摩擦因

37、數(shù)分別為 山=0.1和遊=0。6, 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。問:BFA(1) 水平作用力F作用在B上至少多大時(shí),B之間能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)?(2) 當(dāng)F=30N或40N時(shí),A、B加速度分別各為多少?解析:(1) F=33.3N。(2) 當(dāng) F=30N , aA=aB=0.5m/s2。2當(dāng) F= 40N 時(shí),aA = m/s2, aB=2m/s2。34 v牛頓第二定律的矢量性牛頓第二定律F=ma是矢量式,加速度的方向與 物體所受合外力的方向相同。在解題時(shí),可以利用 正交分解法進(jìn)行求解。【例題】如圖所示,電梯與水平面夾角為30°,當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),人對(duì)梯面壓力是其重力的 6/5,則人

38、與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?mg、支持解析:像本例這種物體系的各部分具有相同加 速度的問題,我們可以視其為整體,求關(guān)鍵信息, 如加速度,再根據(jù)題設(shè)要求,求物體系內(nèi)部的各部 分相互作用力。選所有土豆和箱子構(gòu)成的整體為研究對(duì)象,其受 重力、地面支持力和摩擦力而作減速運(yùn)動(dòng),且由摩 擦力提供加速度, 則有 mg=ma, a= g。而單一土豆 A的受其它土豆的作用力無法一一明示,但題目只要求解其總作用力,因此可以用等效合力替代,它的 受力分 析如圖所示,由矢量合 成法則, 得F總=,(ma/ (mg/ mg:21因此答案C正確。點(diǎn)評(píng):整體法與隔離法交替使用,是解決這種加 速度相同的物體系物體運(yùn)動(dòng)的

39、一般方法。而整體法 主要是用來求解物體系受外部作用力或整體加速 度,隔離法則主要是用來求系統(tǒng)內(nèi)各部分的相互作 用力。30 °解析:對(duì)人受力分析,他受到重力力Fn和摩擦力Ff作用,如圖1所示。取水平向右為 x軸正向,豎直向上為y軸正向,此時(shí)只需分解加速 度,據(jù)牛頓第二定律可得:因?yàn)榍?,解得匕 -。mg 5mg 5本題主要體現(xiàn)合力的方向和加速度的方向相同型g:W第二定律的瞬tfS(1)牛頓第二定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律,描述的是力的瞬時(shí)作用效果一產(chǎn)生加速度。物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當(dāng)物 體所受到的合外力發(fā)生變化時(shí),它的加

40、速度隨即也 要發(fā)生變化,F(xiàn)=ma對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的每一瞬間成立,加 速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量,即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí) 變化、同時(shí)消失。(2)中學(xué)物理中的 繩”和 線”,一般都是理想化 模型,具有如下幾個(gè)特性: 輕,即繩(或線)的質(zhì)量和重力均可視為零。 由此特點(diǎn)可知,同一根繩(或線)的兩端及其中間 各點(diǎn)的張力大小相等。 軟,即繩(或線)只能受拉力,不能承受壓力 (因繩能彎曲)。由此特點(diǎn)可知,繩與其他物體相互作用力的方向是沿著繩子且背離受力物體的方向。 不可伸長(zhǎng):即無論繩子所受拉力多大,繩子的 長(zhǎng)度不變。由此特點(diǎn)知,繩子中的張力可以突變。(3)中學(xué)物理中的 彈簧”和 橡皮繩”也是理想 化模型,具有如下幾個(gè)特

41、性: 輕:即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量和重力均可視 為零。由此特點(diǎn)可知,同一彈簧的兩端及其中間各 點(diǎn)的彈力大小相等。 彈簧既能受拉力,也能受壓力(沿彈簧的軸 線);橡皮繩只能受拉力,不能承受壓力(因橡皮繩 能彎曲)。 由于彈簧和橡皮繩受力時(shí),其形變較大,發(fā)生 形變需要一段時(shí)間,在瞬間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變, 因此,在分析瞬時(shí)變化時(shí),可以認(rèn)為彈力大小不變, 即彈簧的彈力不突變。但是,當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪 斷時(shí),它們所受的彈力立即消失。有明顯形變產(chǎn)生的彈力不能突變無明顯形變產(chǎn)生的彈力能突變【例題】如圖(a)所示,一質(zhì)量為 m的物體系 于長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)i、L2的兩根細(xì)線上,Li的一端懸掛 在天花板上,與豎直方

42、向夾角為 0, L2水平拉直,物 體處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)將 L2線剪斷,求剪斷瞬時(shí)物體 的加速度?!纠}】若將圖(a)中的細(xì)線Li改為長(zhǎng)度相同、 質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,如圖 2(b)所示,其他條件不變, 求剪斷瞬時(shí)物體的加速度?解析:a= g tan 0【例題】如圖所示,木塊 A、B用一輕彈簧相連, 豎直放在木塊 C上,三者靜置于地面,它們的質(zhì)量 之比是1 : 2: 3。設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平方 向迅速抽出木塊 C的瞬時(shí)。A和B的加速度分別是aA=, aB=解析:由于所有接觸面均光滑,因此迅速抽出 C時(shí),A、B在水平面上均無加速度也無運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 則由于抽出C的操作是瞬時(shí)的,因此彈簧還未來得 及發(fā)

43、生形變,其彈力大小為mg,根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)效應(yīng),對(duì) A、B兩物體分別有:對(duì) AF-mg=ma aaA=0對(duì) BF+2mg= (2m) aBaB=3g/2本例的求解與C物體的質(zhì)量無關(guān)C.大小為g,方向垂直木板向下3 y【例題】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用水平彈簧 系住,并用傾角為300的光滑木板AB托住,小球恰 好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板 AB突然向下撤離的瞬間, 小球的加速度為(C )、,.一,D .大小為g,方向水平向右3【例題】(湖北省八校2008屆第一次聯(lián)考)如圖 七所示,豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上放著質(zhì) 量為2kg的物體A,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個(gè)質(zhì)量為 3kg的物體B豎直向下輕放在

44、 A上的一瞬間,貝U 對(duì)B的壓力大小為(取g=i0m/s2)( D )解析:F/m 0【例題】如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧,放在光滑的水平面上,A球緊靠豎直墻壁。今用水平力F將B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將 F撤去,在這一瞬間D. 12NB球的速度為零,加速度為零B球的速度為零,加速度大小為mA才離開墻壁A . 30NB .【例題】物塊Ai、A2、Bi和B2的質(zhì)量均為m, Ai、A2用剛性輕桿連接,Bi、B2用輕質(zhì)彈簧連結(jié), 兩個(gè)裝置都放在水平的支托物上,處于平衡狀態(tài), 如圖今突然撤去支托物,讓物塊下落,在除去支托物的瞬間,Ai、A2受到的合力分別為 Ffi和F

45、f2 ,Bi、B2受到的合力分別為 Fi和卩2,則(B )AiBiA2B2A .Ff廠=0,Ff2 =2mg, Fi =0 , F2=2mgB .Ffi =:mg,Ff2=mg, Fi =0, F2=2mgC.Ffi =:mg,Ff2=2mg, Fi=mg,F2 = mgD .Ff<=mg ,Ff2 = mg , Fi=mg ,F2 = mg 在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之后, 在A離開墻壁后,A、B兩球均向右做勻速運(yùn)以上說法正確的是A 只有B .C.解析:撤去向的重力和支持力平衡,水平方向推力 彈力平衡,即彈簧的彈力大小為D .F前,B球受四個(gè)力作用,豎直方F和彈簧的F,撤去F的瞬間,彈簧的彈

46、力仍為 F,故B球所受合外力為 F,則B 球加速度為a=F ,而此時(shí)B球的速度為零。在彈簧m恢復(fù)原長(zhǎng)前,彈簧對(duì) A球有水平向左的彈力使 A壓 緊墻壁,直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí) A球才離開墻壁,A 球離開墻壁后,由于彈簧的作用,使 A、B兩球均做 變速運(yùn)動(dòng),B選項(xiàng)正確。答案:B【例題】如圖所示,豎直光滑桿上套有一個(gè)小球 和兩根彈簧, 分別用銷釘兩彈簧的一端各與小球相連,另一端 M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)拔去銷釘M瞬間,小球加速度的大小為i2m/s2。若不拔去銷釘M可能是(BC而拔去銷釘N瞬間,小球的加速度)【例題】如圖所示,放在光滑水平面上兩物體 和B之間有一輕彈簧,A、B質(zhì)量均為m,大小

47、為 的水平力作用在 B上,使彈簧壓縮,A靠在豎直墻 面上,AB均處于靜止,在力 F突然撤去的瞬時(shí),B 的加速度大小為 , A的加速度大小為FABA. 22m/s用心愛心專心,豎直向上22m/s2,豎直向下22m/ s,豎直向上 地分別用豎直向上的力 F拉質(zhì)量分別為 mA、mB的物 體得出的兩個(gè)加速度 a與力F的關(guān)系圖線,由圖線 分析可知22m/ s,豎直向下牛頓第二定律的獨(dú)立性當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度(力的獨(dú)立作用原理),而物體表現(xiàn)出來的實(shí)際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊 加的結(jié)果。那個(gè)方向的力就產(chǎn)生那個(gè)方向的加速度。【例題】如圖所示,一個(gè)劈形物體 M放在固

48、定的 斜面上,上表面水平,在水平面上放有光滑小球 劈形物體從靜止開始釋放,則小球在碰到斜面前的 運(yùn)動(dòng)軌跡是:m,A .兩地的重力加速度 gA> gBC.兩地的重力加速度 gAV gB解析:由牛頓第二定律得:F mg=maB. mAV mBD. mA> mB則 a= 1 F gmB .拋物線在a-F圖象中,斜率為 丄,由圖象可知m11> ,即 mAV mBmAmBA 沿斜面向下的直線C .豎直向下的直線D 無規(guī)則的曲線。由函數(shù)關(guān)系知,a- F圖象在縱軸上的截距表示重 力加速度的大小,則 gA=gBo答案:B有關(guān)a F圖象的一類問題【例題】物體a、B、C均靜止在同一水平面上,【例

49、題】地面上有一個(gè)質(zhì)量為 M的重物,用力 向上提它,力F的變化將引起物體加速度的變化. 知物體的加速度a隨力F變化的函數(shù)圖像如圖所示, 則(ABD )它們的質(zhì)量分別為 mA、mB、me,與水平面的動(dòng)摩擦 因力F的關(guān)系圖線如圖 4所對(duì)應(yīng)的直線甲、乙、丙所示,甲、乙直線平行,則以下說法正確的是A .當(dāng)F小于Fo時(shí),物體的重力 Mg大于作用力FB .當(dāng)F = Fo時(shí),作用力F與重力Mg大小相等C .物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度與作用力F成正比A .爐> emA = mBmB > memB> memA V meB .C.D .若將系統(tǒng)受到的每一個(gè)外力,系統(tǒng)內(nèi)每一物體的 專心D. a的絕對(duì)值等于

50、該地的重力加速度g的大小【例題】如圖所示,A、B兩條直線是在 A、B兩多個(gè)物體為對(duì)象用牛頓第二定律加速度均沿正交坐標(biāo)系的 x軸與y軸分解,則系統(tǒng) 的牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:Fix+F2x+=miaix+m2a2x+Fiy+F2y+=miaiy+m2a2y+與采用隔離法、分別對(duì)每一物體應(yīng)用牛頓第二定 律求解不同的是,應(yīng)用系統(tǒng)的牛頓第二定律解題時(shí) 將使得系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力變成內(nèi)力,因而 可以減少不必求解的物理量的個(gè)數(shù),導(dǎo)致所列方程 數(shù)減少,從而達(dá)到簡(jiǎn)化求解的目的,并能給人以一 種賞心悅目的感覺,現(xiàn)通過實(shí)例分析與求解,說明 系統(tǒng)的牛頓第二定律的具體應(yīng)用,并力圖幫助大家 領(lǐng)略到應(yīng)用系統(tǒng)的牛

51、頓第二定律求解的優(yōu)勢(shì)?!纠}】如圖,傾角為的斜面與水平面間、斜面與質(zhì)量為m的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為卩,木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時(shí)斜面始終保持靜止。 求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。解析:以斜面和木塊整體為研究對(duì)象,水平方 向僅受靜摩擦力作用,而整體中只有木塊的加速度 有水平方向的分量。可以先求出木塊的 加速度a g sin cos,再在水平方向?qū)|(zhì)點(diǎn)組用牛頓第二定律,很容易得到:Ff mg(sin cos ) cos如果給出斜面的質(zhì)量 M ,本題還可以求出這時(shí)水平面對(duì)斜面的支持力大小為:FN=Mg +mg(cos a psin o)sin這個(gè)值小于靜止時(shí)水平面對(duì)斜面的支持力。【例題】如圖

52、所示,質(zhì)量為M的劈塊,其左右劈 面的傾角分別為 91=30 ° 2=45 °質(zhì)量分別為mi= 3 kg和m2=2.0kg的兩物塊,同時(shí)分別從左右劈面的頂端從靜止開始下滑,劈塊始終與水平面保 持相對(duì)靜止,各相互接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 卩=020,求兩物塊下滑過程中(m1和m2均未達(dá)到底 端)劈塊受到地面的摩擦力。(g=10m/s2)解析:取向左為正f mjgsin 1 gcos 1 )cos 1m2(gsin 2 gcos 2 )cos 2 2.098說明方向向右【例題】如圖所示,質(zhì)量為M的平板小車放在傾 角為9的光滑斜面上(斜面固定),一質(zhì)量為m的人 在車上沿平板向下運(yùn)

53、動(dòng)時(shí),車恰好靜止,求人的加 速度解析:以人、車整體為研究對(duì)象,根據(jù)系統(tǒng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。由系統(tǒng)牛頓第二定律得:(M+m)gsi n 9 =ma解得人的加速度為 a= _吵 gsinm【例題】如圖所示,在托盤測(cè)力計(jì)放一個(gè)重力為5N的斜木塊,斜木塊的斜面傾角為 37°現(xiàn)將一個(gè)重 力為5N的小鐵塊無摩擦地從斜面上滑下, 在小鐵塊 下滑的過程中,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為(取g=10m/s2)( )A . 8.2NB . 7NC. 7.4ND. 10N【例題】如圖所示,質(zhì)量M=10kg的斜面體,其斜面傾角9 =37,小物體質(zhì)量m=1kg ,當(dāng)小物體由靜 止釋放時(shí),滑下S=1.4m后獲得速度 V=1.4m/s,這過 程斜面體處于靜止?fàn)顟B(tài),求水平面對(duì)斜面體的支持 力和靜摩擦力(取 g=10m/s2)解析:N2=109.58Nf2=0.56N【例題】如圖所示,有一只質(zhì)量為 m的貓,豎直 跳上一根用細(xì)繩懸掛起來的質(zhì)量為M的長(zhǎng)木柱上。當(dāng)它跳上木柱后,細(xì)繩斷裂,此時(shí)貓要與地面保持 不變的高度,在此過程中,木柱對(duì)地的加速度大小 為。c.MgMgMgmg (

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