人教版高中物理必修一用牛頓定律解決問(wèn)題二學(xué)生版

1、用牛頓定律解決問(wèn)題（二）_1.掌握共點(diǎn)力的平衡2.掌握物體的超重與失重現(xiàn)象一、共點(diǎn)力的平衡條件1共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是什么因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)時(shí)速度保持不變，所以加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得：物體所受合力為零2生活中共點(diǎn)力平衡的例子懸掛在天花板上的吊燈，停止在路邊的汽車，放在地面上的講桌以及放在講桌上的黑板擦等等3在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為0.二、超重和失重 把物體對(duì)支持物的_力或?qū)覓煳锏腳力叫做物體的視重，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，視重就不再等于物體的重力，而是比重力大或小 1.突然下蹲時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化？怎樣變化？2.突然站起時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是否變化？怎樣變化？3

2、.當(dāng)人下蹲和突然站起的過(guò)程中人受到的重力并沒(méi)有發(fā)生變化，為什么體重計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化呢？三、從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件1.初速度為0。2.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用。根據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動(dòng)的加速度和他受到的力成正比，加速度的方向與力的方向相同。自由落體運(yùn)動(dòng)在下落的過(guò)程中所受到的重力的方向，大小都不變，所以加速度的大小和方向也是一定的。類型一：共點(diǎn)力作用下的平衡例1（2019秋朝陽(yáng)區(qū)期末）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的均勻光滑球放在傾角為的斜面上，并被斜面上一個(gè)豎直擋板擋住，處于平衡狀態(tài)，則（）A球?qū)π泵娴膲毫Υ笮閙gcosB球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镃球?qū)n板的壓力大小為mgsi

3、nD球?qū)n板的壓力大小為mgtan解析：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題對(duì)球的重力用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解，然后用幾何知識(shí)即可求解解：將球的重力進(jìn)行分解，根據(jù)力的作用效果，分解為一個(gè)垂直于豎直擋板的分力N1，一個(gè)垂直斜面的分力N2，然后做平行四邊形，如下圖：根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)可求得：N1=mgtan，N2=所以D是正確的，故選：D例2（2019秋昌平區(qū)期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)固定在豎直桿MN上現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn)，將O點(diǎn)緩慢向左拉動(dòng)，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為時(shí)，求：（1）畫出O點(diǎn)的受力示意圖（2）OA、OB繩上的彈力TOA、TO

4、B各為多大？（重力加速度用g表示）（3）如果讓繼續(xù)緩慢增大，拉力F如何變化？解析O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)過(guò)程中，結(jié)點(diǎn)O的合力保持為零，分析結(jié)點(diǎn)O的受力情況判斷F的變化，對(duì)整體研究，根據(jù)平衡條件判斷桿對(duì)圓環(huán)的彈力和摩擦力的變化情況解：（1）對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖：（2）如圖上圖，根據(jù)幾何關(guān)系得：TOA=mgTOB=F=mgtan（3）由上面表達(dá)式可知，增大，則F增大答：（1）如上圖；（2）OA上的拉力為mg，OB上的拉力為；（3）因?yàn)镕=mgtan，所以增大，F(xiàn)增大類型二：超重和失重例3(大連市014學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，升降機(jī)的水平底面上放有重為G的物體，升降機(jī)底面對(duì)它的支持力大小為N，它對(duì)升降機(jī)

5、底面壓力大小為F，下列說(shuō)法正確的是()A不管升降機(jī)怎樣運(yùn)動(dòng)，總有F>NB當(dāng)升降機(jī)自由下落時(shí)，N=0，F(xiàn)=0C當(dāng)N>G時(shí)，物體超重，升降機(jī)的速度一定向上D當(dāng)N>G時(shí)，物體超重，升降機(jī)的加速度一定向上答案：BD解析：不管升降機(jī)怎樣運(yùn)動(dòng)，總有F=N，故A錯(cuò)誤；當(dāng)升降機(jī)自由下落時(shí)，a=g，處于完全失重狀態(tài)，N=0，F(xiàn)=0，故B正確；當(dāng)N>G，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向向上，升降機(jī)可能向上做加速運(yùn)動(dòng)，可能向下做減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確，故選BD。例4某人在地面上最多能舉起60kg的重物，當(dāng)此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降機(jī)中，最多能舉起多重的物體。(g取10m/s

6、2)答案：40kg解析：當(dāng)人在地面上舉起杠鈴時(shí)，對(duì)杠鈴分析，由牛頓第二定律得F-mg=0在升降機(jī)內(nèi)舉起杠鈴時(shí)，由于升降機(jī)具有豎直向上的加速度，故杠鈴也具有相同的豎直向上的加速度，而人對(duì)外提供的最大力是不變的，對(duì)杠鈴由牛頓第二定律得F-mg=ma所以，在加速上升的升降機(jī)內(nèi)，人能舉起的杠鈴的最大質(zhì)量為40kg?；A(chǔ)演練1 一根彈簧下端掛一重物，上端用手提著使重物豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度ag，當(dāng)手突然停下時(shí)起，到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)為止，此過(guò)程中重物的加速度的大?。?） A逐漸增大 B逐漸減小 C先減小后增大 D先增大后減小2 關(guān)于超重和失重，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A超重就是物體重力增大了 B失重就是

7、物體受的重力減小了 C完全失重就是完全不受重力作用 D無(wú)論超重、失重或完全重力，物體所受重力不變3 宇航員乘坐航天飛船遨游太空，進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)和宇宙探秘，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A升空階段宇航員處于超重狀態(tài) B升空階段宇航員處于失重狀態(tài) C返回下落階段宇航員處于超重狀態(tài) D返回下落階段宇航員處于失重狀態(tài)4.一個(gè)物體在五個(gè)共點(diǎn)力作用下保持平衡。現(xiàn)在撤掉其中兩個(gè)力，這兩個(gè)力的大小分別為25N和20N，其余三個(gè)力保持不變。則物體現(xiàn)在所受合力大小可能是（ ） A0 B15N C20N D50N5.把一質(zhì)量為0.5kg的物體掛在彈簧下，在電梯中看到彈簧秤的示數(shù)是3N，g取10m/s2，則可知電梯的運(yùn)動(dòng)情

8、況可能是（ ） A以4m/s2的加速度加速上升 B以4m/s2的加速度減速上升 C以4m/s2的加速度加速下降 D以4m/s2的加速度減速下降6.某電梯中用細(xì)繩懸掛一重物，電梯在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，突然發(fā)現(xiàn)繩子斷了，由此可定（ ） A電梯一定是變?yōu)榧铀偕仙?B電梯可能是變?yōu)闇p速上升 C電梯可能是繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng) D電梯的加速度方向一定向上7.在城市交通干線上，不走人行道橫穿馬路是非常危險(xiǎn)的，設(shè)正常情況下汽車的速度為60km/h，假定突然發(fā)現(xiàn)前方有人跑步橫穿馬路，汽車司機(jī)剎車的反應(yīng)時(shí)間為0.75s，剎車時(shí)汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.60，試計(jì)算人距汽車多遠(yuǎn)時(shí)橫穿馬路可能發(fā)生危險(xiǎn)。（g取10m/s2

9、）鞏固提高1大小不同的三個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)小球上，以下各組力中，可能使小球平衡的一組是( )A2N,3N,6NB1N,4N,6NC35N,15N,25ND5N,15N,25N2在靜止的升降機(jī)中有一天平，將天平左邊放物體，右邊放砝碼，調(diào)至平衡(如下圖所示)，如果( )升降機(jī)勻加速上升，則天平右傾升降機(jī)勻減速上升，則天平仍保持平衡升降機(jī)勻加速下降，則天平左傾升降機(jī)勻減速下降，則天平仍保持平衡那么以上說(shuō)法正確的是( )A BC D3在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力的傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)；傳感器的屏幕上顯示出其受的壓力與時(shí)間的關(guān)系圖象，如圖所示，

10、則( )A電梯啟動(dòng)階段約經(jīng)歷了2.5s的加速上升過(guò)程B電梯在啟動(dòng)階段約經(jīng)歷了4s加速上升過(guò)程C電梯的最大加速度約為6.7m/s2D電梯的最大加速度約為16.7m/s24如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零如果加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，那么該消防隊(duì)員下滑過(guò)程中的最大速度為_(kāi)m/s，加速下滑和減速下滑時(shí)，消防員與鋼管間的摩擦力大小分別為f1和f2，則f1f2=_.(g=10m/s2)答案：8；175如圖所示，質(zhì)量為m的球被一塊擋板擋住

11、現(xiàn)使擋板繞與斜面的交點(diǎn)緩慢逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，判斷G的兩個(gè)分力N1、N2的變化情況答案：N1逐漸減??；N2先減小后增大6一位同學(xué)的家住在一座25層的高樓內(nèi)，他每天乘電梯上樓，隨著所學(xué)物理知識(shí)的增多，有一天他突然想到，能否用所學(xué)物理知識(shí)較為準(zhǔn)確地測(cè)出這座樓的高度呢？在以后的一段時(shí)間內(nèi)他進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，步驟如下：經(jīng)過(guò)多次仔細(xì)觀察和反復(fù)測(cè)量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)這一特點(diǎn)在電梯內(nèi)用臺(tái)秤、重物和停表測(cè)量這座樓房的高度他將臺(tái)秤放在電梯內(nèi)，將重物放在臺(tái)秤的托盤上，電梯從第一層開(kāi)始啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)不間斷的運(yùn)行，最后停在最高層在整個(gè)過(guò)程中，他記錄了臺(tái)秤中不同時(shí)間段內(nèi)的示數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下

12、表所示但由于03.0s段的時(shí)間太短，他沒(méi)有來(lái)得及將臺(tái)秤的示數(shù)記錄下來(lái)，假設(shè)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)都是穩(wěn)定的，重力加速度g取10m/s2.時(shí)間/s臺(tái)秤示數(shù)/kg電梯啟動(dòng)前5.003.03.013.05.013.019.04.619.0以后5.0(1)電梯在03.0s時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)該是多少？(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算該樓房每一層的平均高度7如圖所示，一端可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)木板上方放一個(gè)物塊，手持木板的另一端，使木板從水平位置沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)，則在物塊相對(duì)于木板滑動(dòng)前A物塊對(duì)木板的壓力不變B物塊所受的合力不變C物塊對(duì)木板的作用力減小D物塊受到的靜摩擦力增大1物體隨升降機(jī)沿豎直方向做勻變速

13、運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生超重現(xiàn)象的是（ ）2.如圖所示，質(zhì)量分別為M和m的兩物體并排放在光滑水平面上，若用水平推力F向右推M，使它們共同向右加速運(yùn)動(dòng)，M、m間的作用力為N1；若用水平推力F向左推m，使它們共同向左加速運(yùn)動(dòng)，M、m間的作用力為N2，則（ ） A B C D無(wú)法比較3物體在四個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把的方向沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)角，而其大小保持不變，則這時(shí)物體所受到的合外力的大小是（ ） A B C D04如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿天花板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與頂板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物體受到的摩擦力大小為（ ） A B C D 5用一根細(xì)繩將一重物吊在電梯的天花板上，在下列四種

14、情況中，繩的拉力最大的是（ ）A電梯勻速上升 B電梯勻速下降 C電梯加速上升 D電梯加速下降6.如圖（7）所示，質(zhì)量為m 、完全相同的A、B兩球，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為，則彈簧的長(zhǎng)度被壓縮了（ ）A B C D7某人站在一臺(tái)秤上，突然下蹲，在他剛開(kāi)始下蹲（人的重心速度為零）到完全蹲到底（人的重心速度為零）的過(guò)程中，臺(tái)秤的讀數(shù)將（ ）A先偏大后偏小，最后等于他的重力 B一直偏大，最后大于他的重力 C先偏小后偏大，最后等于他的重力 D一直偏小，最后小于他的重力 8某人在地面上最多能舉起60kg的物體，而在一

15、加速下降的電梯里最多能舉起質(zhì)量為80kg的物體，則此時(shí)電梯的加速度是 m/s2，若電梯以同樣大小的加速度加速上升，則此人在電梯中最多能舉起質(zhì)量為 kg的物體。9.如圖所示，等長(zhǎng)的細(xì)繩AO、BO在O點(diǎn)結(jié)為一點(diǎn)后懸掛重物G，繩子的另一端A、B固定在圓弧形框架上，并使結(jié)點(diǎn)O位于圓弧形框架的圓心，在保持重物靜止的前提下，使BO繩的B端沿圓弧向C點(diǎn)移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，OA繩受到的拉力將_，BO繩受到的拉力將_。10如圖所示，一質(zhì)量為m 、橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，物塊受到的摩擦力大小為_(kāi).11如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，在水平

16、推力F的作用下，沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，已知斜面傾角為，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則水平推力F的大小是_N. _1（2019東城區(qū)高一期末）一個(gè)人站在豎直方向運(yùn)行的電梯內(nèi)的臺(tái)秤上，發(fā)現(xiàn)臺(tái)秤的示數(shù)大于人的體重，則可以斷定（）A電梯的加速度方向一定向上B電梯的加速度方向一定向下C電梯一定向上運(yùn)動(dòng)D電梯一定向下運(yùn)動(dòng)2（2019東城區(qū)高一期末）如圖所示，三個(gè)圖象表示A、B、C、D、E、F六個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A速度相等的物體是B、DB合力為零的物體是A、C、EC合力是恒力的物體是D、FD合力是變力的物體是F3（2019秋東城區(qū)期末）如圖所示，一個(gè)物體由A點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)C1、C2、C3，物體在三條軌道上的摩擦不計(jì)，則（）A物體在三條