下載高一物理牛頓第二定律應(yīng)用

1、課題：牛頓第二定律應(yīng)用(一）目的:1、掌握應(yīng)用牛頓定律分析力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系問題的基本方法.2、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。重點(diǎn):受力分析、運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的分析。難點(diǎn)：受力分析、運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的分析。方法:啟發(fā)思考總結(jié)歸納、講練結(jié)合.過程：一、知識(shí)點(diǎn)析：1 牛頓第二定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)出的定量揭示了物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=ma或 FxMax Fy=may理解該定律在注意:（1）。瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2）矢量關(guān)系；(3）.2 力、加速度、速度的關(guān)系：（1） 加速度與力的關(guān)系遵循牛頓第二定律。（2） 加速度一與速度的關(guān)系:速度是描述物體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)狀態(tài)量，它與物體運(yùn)動(dòng)的加速度沒有直接聯(lián)系，

2、但速度變化量的大小加速度有關(guān),速度變化量與加速度（力）方向一致。（3） 力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，而力與物體的速度，及速度的變化均無直接關(guān)系.v=at，v=v0+at,速度的變化需要時(shí)間的積累，速度的大小還需考慮初始情況。二、例題分析：例1。一位工人沿水平方向推一質(zhì)量為45mg的運(yùn)料車，所用的推力為90N，此時(shí)運(yùn)料車的加速度是1.8m/s2,當(dāng)這位工人不再推車時(shí)，車的加速度?！纠?】物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上,如圖32所示，在A點(diǎn)物體開始與彈簧接觸，到B點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回，則以下說法正確的是：A、物體從A下降和到B的過程中，速率不斷變小B、物體從B上升到A的過

3、程中,速率不斷變大C、物體從A下降B,以及從B上升到A的過程中，速率都是先增大，后減小D、物體在B點(diǎn)時(shí)，所受合力為零【解析】本題主要研究a與F合的對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈簧這種特殊模型的變化特點(diǎn)，以及由物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過程及狀態(tài)分析清楚，同時(shí)對(duì)物體正確的受力分析,是解決本題的關(guān)鍵，找出AB之間的C位置，此時(shí)F合=0，由AC的過程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m,物體做a減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)。在C位置mg=kxc，a=0,物體速度達(dá)最大。由CB的過程中，由于mgkx2,a=kx2/m-g，物體做a增加的減速直線運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)物體從BA時(shí)，可以分析BC做加速度度越來越

4、小的變加速直線運(yùn)動(dòng);從CA做加速度越來越大的減速直線運(yùn)動(dòng)。C正確?！驹u(píng)析】由物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，是牛頓第二定律應(yīng)用的重要部分.彈簧是使物體受力連續(xù)變化的模型，在物理問題（特別是定性判斷)中經(jīng)常應(yīng)用。其應(yīng)用特點(diǎn)是：找好初末兩態(tài)，明確變化過程。【例3】以初速度V0豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變，物體經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)最高點(diǎn)。求:（1）物體由最高落回原地所用時(shí)間t1。（2）物體落回原地時(shí)的速度v1的大小。【解析】物體的運(yùn)動(dòng)分為上升階段和下降階段,再分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況.上升階段物體受重力mg和空氣阻力f,方向都向下，其中f大小未知，通過已知物體的

5、運(yùn)動(dòng)情況,求出加速度a，再求解空氣阻力f。下降階段物體受重力mg，方向向下,空氣阻力f方向向上，空氣阻力f上面已求出，由物體受力情況求出物體下降階段的加速度a1,且初速度v01=0.再根據(jù)上升階段，求出上升最大高度h,那么落地時(shí)間t1及速度v1均可求出。上升階段,由牛頓第二定律得： mg+f=ma。（1）最高點(diǎn)速度為零，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，得:v1=v0at。(2)設(shè)最大高度為h，v12=v022ah.。(3）解式（1）（2）(3）可得f=mv0/tmg,h=vot/2下降階段，物體加速度a1，方向向下，由牛頓第二定律得到：mg-f=ma1。(4)阻力f代入（4）式下降階段是初速為零的均加速

6、直線運(yùn)動(dòng)。代入h的數(shù)值?！纠?】質(zhì)量為m=2kg的木塊原來靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)在第1、3、5。.奇數(shù)秒內(nèi)給物體施加方向向右，大小為F1=6N的水平推力，在第2、4、6。偶數(shù)秒內(nèi)，給物體施加方向仍向右，大小為F2=2N的水平推力，已知物體與地面間的摩擦因數(shù)=0.1，取g=10m/s2，問：（1）木塊在奇數(shù)秒和偶數(shù)秒內(nèi)各做什么運(yùn)動(dòng)？（2）經(jīng)過多長時(shí)間，木塊位移的大小等于40。25m？【解析】以木塊為研究對(duì)象，它在豎直方向處于力平衡狀態(tài),水平方面受到推力F1（或F2）和摩擦力f的作用,根據(jù)牛頓第二定律可判斷出木塊在奇數(shù)秒和偶數(shù)秒的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（1）木塊在奇數(shù)秒內(nèi)的

7、加速度為木塊在偶數(shù)秒內(nèi)的加速度為所以，木塊在奇數(shù)秒內(nèi)做a1=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在偶數(shù)秒內(nèi)作勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)在第1s內(nèi)木塊向右的位移為至第1s末木塊的速度在第2s內(nèi),木塊以第1S末的速度向右作勻速運(yùn)動(dòng)，在第2S內(nèi)木塊的位移為S2=V1t=2×1m=2m至第2S末木塊的速度V2=V1=2m/s在第3S內(nèi)，木塊向右做初速等于2m/s的勻加速運(yùn)動(dòng)，在第3S內(nèi)的位移為至第3S末木塊的速度在第4S內(nèi)，木塊以第3S末的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng),在第4S內(nèi)木塊的位移為至第4S末木塊速度V4=V3=4m/s 由些可見,從第1S起，連續(xù)各秒內(nèi)木塊的位移是從1開始的一個(gè)自然數(shù)列，因此，在ns的總位

8、移為當(dāng)Sn=40.25m時(shí),n的值為8<n<9,取n=8,則8S內(nèi)木塊的位移共為至第8S末，木塊的速度為V8=8m/s設(shè)第8s后,木塊還需向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tx,對(duì)應(yīng)的位移為Sx=（40。25-36)m=4。25m，由 即得合理解tx=0.5s所以，木塊的位移大小等于40。25時(shí)需運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=8S+0.5S=8。5S.鞏固練習(xí)：1、下列說法正確的是A、運(yùn)動(dòng)得越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性就越大B、小球由于受重力的作用而自由下落時(shí)它的慣性就不存在了C、一個(gè)小球被豎直上拋，當(dāng)拋出后，能繼續(xù)上升,是因?yàn)樾∏蚴艿揭粋€(gè)向上的推力D、物體的慣性僅與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的慣

9、性大，質(zhì)量小的慣性小2、在粗糙的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為 m的物體在水平恒力F作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t后速度達(dá)到V，若要使靜止物體的速度達(dá)到2V，可以采用A、將物體的質(zhì)量減速為原來的1/2，其它條件不變B、將水平恒力F增到2F，其他條件不變C、將水平恒力作用的時(shí)間增加到2 t，其它條件不變D、同時(shí)將水平恒力F和時(shí)間增加1倍3、如圖3-3所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C（包括支加)的總質(zhì)量為M，B為鐵片,質(zhì)量為m整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小為A、F（M+m ）g B、F=mmg C、F=(M+m)g D、mgF<（M+m)g

10、4、如圖3-4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)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)的加速大小是A、2m/s2 B、4m/s2 C、6m/s2 D、8m/s25、如圖35所示,質(zhì)量為m的小球被三根互成120度的角輕橡皮筋a 、b 、c 的拉力之比為3：3:1,現(xiàn)將豎直方向的橡皮筋以箭斷,則箭斷C的瞬間,小球的加速度為(5m/s2).方向（豎直向上) 6、在質(zhì)量為300g的彈簧秤下吊一質(zhì)量為500g的物體,若用10N的接力豎直向上提彈簧秤，使它們一起向

11、上作變速運(yùn)動(dòng),此時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是(6. 25N）7 、如圖3-6所示，一物體放在一傾角為的斜面上，向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑，或給此物體一個(gè)沿斜面向上的初速度V0，則它能上滑的最大路程是.8、如圖3-7所示，質(zhì)量m=1kg的球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成=30°度角,球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=，球受豎直向上的拉力F=20N,則球的加速度大小為（2。5)m/s2(g=10m/s2） 作業(yè)布置：1、如圖38所示，一個(gè)放置在水平地面上的木塊，其質(zhì)量為m=2kg,受到一個(gè)斜向下的,與水平方面成30°度角的推力F=10N的作用，使木塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)，5s后撤去F,若木塊與地面間的

12、動(dòng)摩擦因數(shù)=0。1，則木塊在地面上運(yùn)動(dòng)的總位移(150） 2、如圖39所示，質(zhì)量m=5kg的物體,置于傾角=30°度的固定斜面上，物體在水平推力F=50N的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0。1，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。拓展練習(xí)：1、 跳傘員從跳傘塔上跳下，當(dāng)降落傘全部打開時(shí),傘所受的空氣阻力大小跟傘下落的平方成正比，滿足f=kv2,已知比例系數(shù)K=20N·s2/m2，跳傘員與傘的總質(zhì)量為72kg，設(shè)跳傘塔足夠高,且人跳離塔后打開傘，試討論下問題:(g取10m/s2）（1） 跳傘員在空中做什么運(yùn)動(dòng)，試作出描述;（2） 當(dāng)跳傘員的速度為4m/s時(shí)，他與傘所受到的阻

13、力為多大，此時(shí)他下降的加速度多大？（3） 跳傘員最后的下落速度多大？（4） 若跳傘塔高為H=200m，則當(dāng)跳傘員從跳離塔至到達(dá)地面的過程中，共損失了多少機(jī)械能？2、 某青年的質(zhì)量是某少年的質(zhì)量兩倍，該青年能施的最大拉力為少年能施最大拉力的兩倍，設(shè)想該青年和少年在太空中拔河，他們最初靜止地呆在空中,然后分別抓繩子的兩端盡力地對(duì)拉，那么，對(duì)拉時(shí)青年和少年的加速度大小之比是：A、2：1 B、1：1 C、1：2 D、1:4 課題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(三）目的:進(jìn)一步認(rèn)識(shí)牛頓第二定律的使用要點(diǎn)，熟練牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。重點(diǎn)：受力分析及運(yùn)動(dòng)的分析。難點(diǎn)：受力分析及運(yùn)動(dòng)的分析.方法:啟發(fā)思維、講練結(jié)合過程：

14、一、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1、已知物體的受力情況,要求確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。已知物體受到全部的作用力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，如果再已知各物體的初始條件，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的運(yùn)動(dòng)情況任意時(shí)刻的位置和速度，以及運(yùn)動(dòng)的軌跡。2、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,要求通過分析求出物體所受的未知力。已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,再應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推斷或求出物體的受到的合外力,從而求出未各力。二、應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟1、認(rèn)真分析題意，明確已知條件和所求量2、選取研究對(duì)象,所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，同一題，根據(jù)題意和解題需要也可先后選取不同的研

15、究對(duì)象.3、分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況4、當(dāng)研究對(duì)對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí)；如果物體只受兩個(gè)力，可以用平行四力形定則求其合力;如果物體受力較多，一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上，分別求合力；如果物體做直線運(yùn)動(dòng)，一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)方向上。5、根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程，物體所受外力，加速度、速度等都可以根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代公式,按代數(shù)和進(jìn)行運(yùn)算.6、求解方程,檢驗(yàn)結(jié)果,必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。解決動(dòng)力學(xué)問題，首先要確定研究對(duì)象，把研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況弄清楚,而不應(yīng)急于找公式進(jìn)行計(jì)算，先作必要的定性分析和半定量分析，如分析物體受幾個(gè)力，哪個(gè)力大和

16、哪個(gè)力小，物體做什么運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度是增大還是減小等，弄清所給問題的物理情景，然后再手定量計(jì)算?！纠}解析】 例1如圖310所示，在原來靜止的木箱內(nèi),放有A物體，A被一伸長的彈簧拉住且恰好靜止，現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)A被彈簧拉動(dòng)，則木箱的運(yùn)動(dòng)情況可能是A、加速下降 B、減速上升肥 C、勻速向右運(yùn)動(dòng) D、加速向左運(yùn)動(dòng)【解析】木箱未運(yùn)動(dòng)前,A物體處于受力平衡狀態(tài)，受力情況為：重力mg，箱底的支持力N，彈簧拉力F和最大的靜摩擦力fm（向左）由平衡條件知：N=mg F=fm.由于發(fā)現(xiàn)A彈簧向右拉動(dòng)（已知），可能有兩種原因，一種是由A向右被拉動(dòng)推知，F(xiàn)fm,（新情況下的最大靜摩擦力），可見fm>fm即是最大靜摩

17、擦力減小了,由fm=N知正壓力N減小了，即發(fā)生了失重現(xiàn)象,故物體運(yùn)動(dòng)的加速度必然豎直向下，所以木箱的運(yùn)動(dòng)情況可能是加速下降或減速上升，故A、B正確。另一種原因是木箱向左加速運(yùn)動(dòng)，由于慣性原因,木塊必然向中滑動(dòng)，故D正確。綜合上述,正確答案應(yīng)為A、B、D?！纠?】如圖311所示,一細(xì)線的一端固定于傾角為45°度的光滑楔形滑塊A的頂端p處，細(xì)線的另一端栓一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)滑塊以2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線中拉力T等于多少？【解析】當(dāng)小球貼著滑塊一起向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受到三個(gè)力作用：重力mg、線中拉力T，滑塊A的支持力N，如圖312所示,小球在這三個(gè)力作用下產(chǎn)生向左的加速度，當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的

18、加速度增大到一定值時(shí)，小球可能離開斜面，滑塊的支持力變?yōu)榱悖∏騼H受重力和拉力兩個(gè)力作用離開斜面，滑塊的支持力變?yōu)榱悖∏騼H受重力和拉力兩個(gè)力作用。由于加速度a=2g時(shí)，小球的受力情況未確定，因此可先找出使N=0時(shí)的臨界加速度,然后將它與題設(shè)加速度a=2g相比較，確定受力情況后即可根據(jù)牛頓第地定律列式求解。根據(jù)小球貼著滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的受情況，可列出水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)方程分別為 聯(lián)立兩式,得若小球?qū)瑝K的壓力等于零，即就作N=0，滑塊的加速度至少就為可見，當(dāng)滑塊以a=2g加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球已脫離斜面飄起，此時(shí)小球僅受兩個(gè)力作用：重力mg、線中拉力T。設(shè)線與豎直方向間夾角為，同理由牛頓第二定

19、律得 聯(lián)立兩式得【評(píng)析】如果沒有對(duì)臨界狀態(tài)作出分析,直接（1）、（2)兩式聯(lián)立得線中拉力這就錯(cuò)了！【例3】如圖313所示，長1=75cm的靜止的直筒中有一不計(jì)大小的小球,筒的質(zhì)量3.5kg球的質(zhì)量0。5kg,現(xiàn)對(duì)筒施加一豎直向下的恒力作用,使筒豎直向下運(yùn)動(dòng)，徑t=0。5秒時(shí)間，小球恰好躍出筒口，求：對(duì)筒施加的恒力大小為多少？（g取10m/s2）【解析】筒在重力及拉力共同作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,小球做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)在時(shí)間t內(nèi),小球與筒的位移分別為h1、h2，（球大小不計(jì)）幾何關(guān)系如圖314所示，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得， 又l=h1-h2，所以解得a=16m/s2再對(duì)筒應(yīng)用牛頓第二

20、定律，可得F+Mg=Ma將M、a的數(shù)值代入解得F=21N【評(píng)析】分析動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合問題,需注意對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過程的分析及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷,以便正確地建立動(dòng)力學(xué)方程及選取恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)公式，從而完成求解?！纠?0】如圖22-11甲所示，傳送帶與地面傾角=37°度，從AB長度為16m，傳送帶以10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0。5kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0。5,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需要時(shí)間是多少？（g取10m/s2，sin37°=0.6）【解析】物體放在傳送帶上后，開始階段，由于傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿傳送帶向下

21、的滑動(dòng)摩擦力，物體受合力方向沿傳送帶向下，物體由靜止加速.物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于,物體在重力作用下繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體速度大于傳送帶速度時(shí)，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力,但合力仍沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，直至傳送帶的B端。開始階段,物體受力情況如圖2-211乙所示，由牛頓第二定律得 a1=10×(0。6+0.5×0.8）=10m/s2物體加速至與傳送帶速度相等需要時(shí)間t1=V/a1=10/10=1S物體速度大于傳送帶速度后,物體受力情況如圖2211丙所示，由牛頓第二定律得 a2=2m/s2設(shè)后一階段物體滑至底端所用的時(shí)間為t2，由解得t2=1s,(

22、t2=-11s舍去)所以物體由AB的時(shí)間t=t1t2=2s。【解題回顧】（1）審題時(shí)應(yīng)注意由題給條件作必要的定性分析或半定量分析，由本題中給出和值可作出判斷：當(dāng)tg時(shí)，物體在加速至與傳送帶速度相同后，將與傳送帶相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)tg時(shí)，物體在獲得與傳送帶相同的速度后仍將繼續(xù)加速。（2）通過此題可以進(jìn)一步體會(huì)到，滑動(dòng)摩擦力的方向不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，而是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),它可能是動(dòng)力，也可能是阻力。鞏固練習(xí)：1、質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)小球，同一根輕彈簧聯(lián)結(jié)后用細(xì)線懸掛在頂板下（如圖3-16）當(dāng)細(xì)線被剪斷的瞬間,關(guān)于兩球下落加速的說法中，正確的是：A、B、 C、 D、2、物體作直線運(yùn)

23、動(dòng)的vt圖線如圖3-17所示,若第1 s內(nèi)所受合力為F1,第2S內(nèi)所受合力為F2，第3S內(nèi)所受合力為F3，則 A、 F1、F2、F3大小相等，F(xiàn)1與F2和F3方向相反B、F1、F2、F3大小相等,方向相同C、F1、F2是正的,F3是負(fù)的D、F1是正的，F(xiàn)2、F3為零3、如圖318所示，在水平地在上放一傾角為的光滑斜面M，斜面上放一物塊m，使斜面體水平向右運(yùn)動(dòng)，m可能相對(duì)M靜止的條件是A、斜面體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B、斜面體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為gsinC、斜面體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為gtgD、斜面體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為gcos4、如圖3-19所示，位于水平地面上的質(zhì)量為M的小木塊，

24、在大小為F、方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作加速運(yùn)動(dòng)，若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則木塊的加速度為A、F/M B、Fcos/M C、(Fcos-Mg）/M D、Fcos（MgFsin）/M5、如圖3-20所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體原來沿著滑動(dòng)摩擦系數(shù)為的固定斜面勻加速下滑，加速度大小為a,現(xiàn)對(duì)該物體施加一個(gè)豎直向下恒力F，則該物體沿斜面下滑的加速度大小為 . 6、如圖321所示，圓環(huán)質(zhì)量為M,經(jīng)過環(huán)心的豎直細(xì)鋼絲AB以初速V0從A點(diǎn)豎直上拋出，致使環(huán)對(duì)地面剛好無壓力,則小球上升的加速度 ,及小球能達(dá)到的最大高度 （球不會(huì)碰到B點(diǎn)）7、質(zhì)量為M，長為L的木板放在光滑斜面上，如圖3-22

25、所示,為使木板相對(duì)斜面靜止，質(zhì)量為m 的人應(yīng)以 加速在木板上跑動(dòng)，若使人相對(duì)斜面靜止，人在木板上跑動(dòng)時(shí)，木板的加速度應(yīng)為 8、總質(zhì)量為M的熱氣球由于故障在高空以勻速速度V豎直下降，為了阻止繼續(xù)下降，在t=0時(shí)刻，從熱氣球中釋放了一個(gè)質(zhì)量為m的沙袋,不計(jì)空氣阻力，當(dāng)t= 時(shí)熱氣球停止下降，這時(shí)沙袋的速度為 （此時(shí)沙袋尚未著地）9、如圖323所示，光滑球恰好放在木塊的圓孤槽中，它的左邊的接觸點(diǎn)為A,槽的半徑為R，且OA與水平線在角,通過實(shí)驗(yàn)知道：當(dāng)木塊的加速度過大時(shí)，球可以從槽中滾出,圓球的質(zhì)量為m,木塊的質(zhì)量為M，各種摩擦及繩和滑輪的質(zhì)量不計(jì)，則木塊向右的加速度最小為多大時(shí)，球才離開圓

26、槽。10、用細(xì)繩系住一個(gè)位于深h的井底的物體,使它勻變速向上提起,提到井口時(shí)的速度恰好為零,設(shè)細(xì)繩能承受的最大拉力為T,試求把物體提至井口的最短時(shí)間。作業(yè)布置:1、為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速V=120km/h。假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間）t=0。50s.剎車時(shí)汽車受到阻力f的大小為汽車重力的0.4倍.該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少?取重力加速度g=10m/s2.拓展練習(xí):1、（1)如圖324所示,質(zhì)點(diǎn)自一圓環(huán)的最高點(diǎn)A沿不同傾角的光滑軌道由靜止滑到圓環(huán)上其它各點(diǎn)，試證明

27、：雖然軌道傾角不同，但所需時(shí)間相等.（2）試用（1）得出的結(jié)論說明：如有一質(zhì)點(diǎn)自傾角為a的斜面上方的定點(diǎn)O沿光滑斜槽OP從靜止開始下滑，為使質(zhì)點(diǎn)在最短時(shí)間內(nèi)從O點(diǎn)到達(dá)斜面，則斜槽與豎直方向的夾角應(yīng)等于多少？(圖325)課題：牛頓定律的應(yīng)用（四）目的：掌握牛頓第二定律的一些重要方法，提高綜合應(yīng)用牛頓第二定律的能力。重點(diǎn):物理過程的分析、物理模型的建立.難點(diǎn)：物理過程的分析、物理模型的建立。方法：啟發(fā)思維、講練結(jié)合。過程：一、連接體問題1、連接體與隔離體:兩個(gè)或幾個(gè)物體相連接組成的物體系統(tǒng)為連接體.如果把其中某個(gè)物體隔離出來，該物體即為隔離體。2、連接體問題的處理方法（1）整體法：連接體的各物體如

28、果有共同的加速度，求加速度可把連接體作為一個(gè)整體，運(yùn)用牛頓第二定律列方程求解。（2）隔離法：如果要求連接體間的相互作用力，必須隔離出其中一個(gè)物體，對(duì)該物體應(yīng)用牛頓第二定律求解,此方法為隔離法。隔離法目的是實(shí)現(xiàn)內(nèi)力轉(zhuǎn)外力的,解題要注意判明每一隔離體的運(yùn)動(dòng)方向和加速度方向。(3)整體法解題或隔離法解題，一般都選取地面為參照系.整體法和隔離法是相對(duì)統(tǒng)一，相輔相成的，本來單用隔離法就可以解決的問題，但如果這兩種方法交叉使用,則處理問題十分方便。例如當(dāng)系統(tǒng)中各物體有共同加速度，要求系統(tǒng)中某兩物體間的作用力時(shí)，往往是先用整體法求出加速度，再用隔離法求出兩物體間的相互作用力。4、用隔離法解連接體問題時(shí),容易

29、產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的想法。（1)例如F推M及m一起前進(jìn)（如圖3-26所示）隔離m分析其受力時(shí)，如果認(rèn)為F通過物體M作用到m上，那就錯(cuò)了。（2）用水平力F通過質(zhì)量為m的彈簧秤拉物體M在光滑水平面上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖3-27所示)（不考慮秤的重力），往往會(huì)認(rèn)為彈簧秤對(duì)物塊M拉力也一定等于F，實(shí)際上此時(shí)彈簧秤拉物體M的力F1=Fma，顯然F1<F，只有在彈簧秤質(zhì)量可不計(jì)時(shí)，才可以認(rèn)為F1=F。二、超重與失重我們知道放在水平桌面上的物體對(duì)桌面的壓力的大小等于物體受的重力的大小;細(xì)繩下懸掛的重物對(duì)繩子的拉力也等于物體受的重力；這個(gè)結(jié)論只有在平衡條件（靜止或勻速運(yùn)動(dòng)）下才成立。如果系統(tǒng)在豎直方向做加速運(yùn)動(dòng)，

30、那么物體對(duì)桌子的壓力或物體對(duì)線拉力就不等于重力了，當(dāng)壓力或拉力大于重力時(shí)，叫做“超重”；當(dāng)壓力或拉力小于重力時(shí)，叫“失重”；當(dāng)壓力或拉力恰好等于零時(shí),叫“完全失重”。當(dāng)系統(tǒng)的加速度豎直向上時(shí)（向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)或向下減速運(yùn)動(dòng)），發(fā)生“超重"現(xiàn)象(超出部分為ma）;當(dāng)系統(tǒng)加速度豎直向下時(shí)(向下加速運(yùn)動(dòng)或向上減速運(yùn)動(dòng)），發(fā)生“失重”現(xiàn)象（失去部分為ma)；當(dāng)豎直向下的加速度正好等于g時(shí)，發(fā)生“完全失重"現(xiàn)象。要注意，超重不是重力增加，失重不是重力減小，完全失重不是重力完全消失,在發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)，物體受的重力依然存在,而且是不變的。發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān)，只決定于加

31、速度度的方向.在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停止擺動(dòng)，天平失效，液柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等?！纠}解析】【例1】如圖3-28所示的三個(gè)物體質(zhì)量分別為m1、m2和m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有接觸面的摩擦以及繩子的質(zhì)量均不計(jì)，為使三個(gè)物體無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水平推力F等于多少？【解析】由于三個(gè)物體無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，困此可看作一個(gè)整體，列出整體的牛頓第二定律方程。然后再隔離m1、m2分別列出它們的運(yùn)動(dòng)方程.由整體在水平方面的受力列出牛頓第二定律為F=(m1+m2+m3）a（1）分別以m1、m2為研究對(duì)象作受力分析（圖329）設(shè)繩拉力為T.對(duì)m1，在水平方向據(jù)牛

32、頓第二定律得 T=m1a(2）對(duì)m2，在豎直方向由力平衡條件得 T-m2g=0（3)聯(lián)立式（1）(2）（3），得水平推力【評(píng)析】也可以全部用隔離法求解，全部用隔離法求解時(shí)，不僅未知數(shù)和方程數(shù)多，還有可能因疏漏滑輪兩側(cè)拉力對(duì)m3的影響而造成錯(cuò)誤。所以應(yīng)注意靈活地有分有合，交替使用隔離法和整體法?！纠?】如圖3-30所示，兩光滑的梯形木塊A和B，緊靠放在光滑水平面上，已知=60°度， mA=2kg，mB=1kg,現(xiàn)同時(shí)加水平推力F1=5N，F(xiàn)2=2N，它們方向相反，若兩木塊在運(yùn)動(dòng)過程中無相對(duì)滑動(dòng)，則A、B間的相互作用力多大?【解析】取兩個(gè)木塊和其中一個(gè)木塊（A或B）為研究對(duì)象，根據(jù)它們把

33、受的合力列出牛頓第二定律方程,或上它們加速度相同，根據(jù)它們所受的合外力與質(zhì)量成正比的關(guān)系列式求解。設(shè)木塊A、B間相互作用力為N,隔離A，畫出的受力圖如圖3-31所示，取水平向右為正方向，列出（A+B）這一整體和A的牛頓第二定律方程由式（1）得木塊的加速度代入（2)得A、B間相互作用力【評(píng)析】對(duì)（A+B）這一整體，它們的相互作用力N是內(nèi)力，它不出現(xiàn)在整體的牛頓運(yùn)動(dòng)方程中。因此，必須用隔離法，取A（或B）為研究對(duì)象，把“內(nèi)力”轉(zhuǎn)化為“外力”?！纠?】如圖3-32所示，臺(tái)秤上放一裝滿水的杯子,杯底系著一細(xì)線,細(xì)線上端系一木球浮在水中，若細(xì)線突然斷開，試分析在木球上浮的過程中，臺(tái)秤的示數(shù)將如何變化？（

34、不計(jì)水的阻力）【解析】取杯子、水和球整體為研究對(duì)象，在球加速上升的過程中，整個(gè)系統(tǒng)的重心向下運(yùn)動(dòng)，且具有向下的加速度，所以處于失重狀態(tài)，臺(tái)秤的示數(shù)將減小。【評(píng)析】該題的分析也可用“隔離法",分別討論木球和同體積的“水球”的失重和超重情況,最后確定臺(tái)秤的示數(shù)變化情況?！纠?】某人在以a=2。5m/s2的加速度勻加速下降的升降機(jī)中最多可舉起m1=80kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多少千克的物體？若此人在勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=40千克的物體，則此升降機(jī)上升的加速度為多大？（g取10m/s2）【分析】設(shè)此人的最大舉力F，在不同參照系中這個(gè)舉力是恒定的，當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時(shí)

35、，物體也以同一加速度下降，物體“失重”,當(dāng)升降機(jī)豎直向上勻加速上升時(shí)，人舉起的物體也與升降機(jī)一起勻加速上升，物體處于“超重"狀態(tài)?！窘狻浚涸O(shè)此人最大舉力為F，當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時(shí)，選取物體為研究對(duì)象，受力分析如圖333所示，由牛頓第二定律得m1g-F=m1a所以F=m1（g-a)=600N當(dāng)他在地上舉物體時(shí)，設(shè)最多可舉起質(zhì)量為m0的物體，則有F-m0g=0所m0=60kg。當(dāng)升降機(jī)豎直向上勻加速上升時(shí)，選物體為研究對(duì)象，受力分析如圖3-34所示，由牛頓第二定律得m2gF=m2a,所以【評(píng)析】本題中特點(diǎn)是人的最大舉力相同。選取研究對(duì)象，分析受力，由牛頓第二定律列方程求解。鞏固練習(xí)：1、兩個(gè)質(zhì)量相同的物塊1和2緊靠在一起放在光滑水平桌面上，如圖335所示，如果它們分別受到水平推力F1和F2，且F1F2，則物體，施于2的作用力的在大小為A、 1 B、F2 C、（F1+F2)/2 D、(F1-F2)/22、電梯內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體，用細(xì)線掛在天花板上，當(dāng)電梯以g/3的加速度豎直向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線對(duì)物體的拉力為A、2mg/3 B、mg/3 C、4mg/3 D、mg3、 如圖336所示，用水平力F接著三個(gè)物體在光滑的水平面上一起運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在中間物體上另置一小物體，且拉力F不變，那么中間物體兩端繩的拉力大小Ta和Tb的變化情況是A、Ta 增大