牛頓定律習題課講義

1．下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是(

)A．由F＝ma可知，物體所受的合力與物體的質量成正比，與物體的加速度成正比

B．由m＝可知，物體的質量與其所受合力成正比，與其運動的加速度成反比

C．由a＝可知，物體的加速度與其所受合力成正比，與其質量成反比

D．由m＝可知，物體的質量可以通過測量它的加速度和它所受的合力而求出答案：CD1．如圖所示，一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在這段時間內小車可能是

A．向右做加速運動B．向右做減速運動

C．向左做加速運動D．向左做減速運動答案：ADa→2．關于國際單位制的下列說法中不正確的有(

)A．質量是物理學中的基本物理量

B．長度的單位m是國際單位制中的基本單位

C．kg·m/s2是國際單位制中的導出單位

D．時間的單位小時是國際單位制中的導出單位.答案：D力學中的基本物理量及國際單位制中的單位導出單位：由基本單位與導出單位構成了單位制：一定能用基本單位表示出來P52—跟綜訓練1一、應用牛頓第二定律的解題步驟(1)明確研究對象．

(2)分析受力情況和運動情況，畫好受力分析圖，明確物體的運動性質和運動過程．(3)選取正方向或建立坐標系，通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標軸的正方向．(4)求合外力F合．(5)根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma列方程求解，必要時還要對結果進行討論．★受力分析是關鍵；P54—3求線上拉力與對電梯壁的壓力。M=2kg,F=40N,θ=370μ=0.5求木塊運動的加速度。a=15m/s2α質量為m的小球系于車廂的天花板上，細線偏離豎直方向夾角為α，求線的拉力T及小車運動的加速度。討論α的大小與加速度a的關系。370如右圖，小車向右做勻加速運動，a=8m/s2,g取10m/s2,求兩細線上的拉力。★決定物體在斜面上運動狀態(tài)的因素在斜面上運動狀態(tài)由μ與tanθ的關系完全確定，與物體質量無關加速下滑勻速下滑或恰靜止減速下滑或靜止θ沙與車廂底μ2沙粒之間μ1P47——6

應用牛頓第二定律解決動力學問題的關鍵是利用加速度的“橋梁”作用，將運動學規(guī)律和牛頓第二定律相結合，尋找加速度和未知量的關系．1．基本方法(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點，如果是比較復雜的問題，應該明確整個物理現(xiàn)象是由幾個物理過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點，再分別研究每一個物理過程．(2)根據(jù)題意，確定研究對象，進行分析，并畫出示意圖．圖中應注明力、速度、加速度的符號和方向．對每一個力都應明確施力物體和受力物體，以免分析力時有所遺漏或無中生有．(3)應用牛頓運動定律和運動學公式求解，通常先用表示物理量的符號運算，解出所求物理量的表達式來，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結果．應事先將已知物理量的單位都統(tǒng)一采用國際單位制中的單位．1．一個滑雪人從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝30°，滑雪人5s內滑下來的路程是50m,求滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)。(g取10m/s2)已知運動情況求受力情況設人下滑的加速度為a，由位移公式有：人的受力情況如圖所示：設動摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律有：解得2如圖所示,在傾角370的足夠長的固定的斜面底端有一質量m=1.0kg的物體,物體與斜面間動摩擦因數(shù)0.25,現(xiàn)用輕線繩將物體由靜止沿斜面向上拉動,拉力F=10N,方向平行斜面向上,經(jīng)時間t=4s繩子突然斷了,求:(1)繩斷時物體的速度大小.(2)從繩子斷了開始物體再返回到斜面底端的運動時間.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)已知受力情況求運動情況“程序法”解題按順序對題目給出的物體運動過程進出進行分段分析的方法簡稱“程序法”。這個方法要求我們從讀題開始，就要注意題中含有多少個不同的過程或多少不同的狀態(tài)，然后對各個過程或各個狀態(tài)進行分析。2如圖所示,在傾角370的足夠長的固定的斜面底端有一質量m=1.0kg的物體,物體與斜面間動摩擦因數(shù)0.25,現(xiàn)用輕線繩將物體由靜止沿斜面向上拉動,拉力F=10N,方向平行斜面向上,經(jīng)時間t=4s繩子突然斷了,求:(1)繩斷時物體的速度大小.(2)從繩子斷了開始物體再返回到斜面底端的運動時間.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)過程分析：F作用過程F=0繼續(xù)向上運動返回下落過程牛頓運動定律的應用①超重與失重問題②瞬時作用問題④疊加體問題⑤傳送帶問題⑥臨界問題③圖象問題★超重與失重問題:1.意義：2.條件：是否存在豎直方向的加速度（或分加速度）P55——例1（課后自己做）跟綜訓練1aGN★瞬時作用問題a與F合是瞬時對應關系，求某時刻的加速度，需要確定此時的受力情況，求得合力，才能求a1．如圖3－2－1所示，物體A、B質量均為m，中間有一輕質彈簧相連，A用繩懸于O點，當突然剪斷OA繩時，關于A物體的加速度，下列說法正確的是(

)A．0

B．gC．2gD．無法確定注意：輕繩上的拉力與彈簧彈力

(1)由于彈簧的形變較大，故外界條件變化時，彈簧上的彈力不能突變，而繩上的拉力可以突變。

(2)但剪斷彈簧時，彈力立即為零P57—2P57—3P55—例2（課后自己看）PqQ★傳送帶問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題兩類.1．水平傳送帶問題：求解的關鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷.判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運動位移s(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等.物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻，這樣就可以確定物體運動的特點和規(guī)律，然后根據(jù)相應規(guī)律進行求解.2．傾斜傳送帶問題：求解的關鍵在于認真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定是否受到滑動摩擦力作用.如果受到滑動摩擦力作用應進一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況.當物體速度與傳送帶速度相等時，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變.P67—2vLμ物體一直加速：物體一直加速到達右端速度恰為v：物體先加速速度達到v，再勻速：【解析】(1)傳送帶順時針轉動，物體相對傳送帶向下運動，則物體所受滑動摩擦力沿斜面向上，相對傳送帶向下勻加速運動，據(jù)牛頓第二定律有mg(sin37°－μcos37°)＝ma則a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2，據(jù)L＝at2/2得t＝4s.★疊加體問題幾個物體重疊（一般是兩個），用力拉其中某物體（可能無相對運動，可能存在相對運動），求解相關問題專題3（P303）——11變式：當F1=10，與F2=20N時，求m運動的加速度。v0t1=4st2=8s0P52—例2V=4m/s一起做勻減速運動加速度為af2/N10234564F/N268101214如圖所示，質量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，取g=10m/s2，試求：（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？（2）若在鐵塊上的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，通過分析和計算后，請在圖中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖像。（設木板足夠長）FL=1m★圖象