牛顿运动定律考纲要求与例题.ppt

牛顿运动定律考纲要求与例题,高三物理知识块系列复习,知识要求,类：牛顿力学的适用范围 超重和失重 类：牛顿第一定律、惯性 牛顿第二定律、质量、圆周运动中的向心力 牛顿第三定律 牛顿定律的应用 宇宙速度，人造地球卫星。万有引力定律的 应用。,技能要求,解题思路： 1、选择研究对象（整体分析法或隔离分析法） 2、对研究对象的受力分析（画力的示意图、画出加速度的方向） 3、建立适当的座标系。（使尽可能多的矢量与座标轴重合。可以把力正交分解、也可以把加速度正交分解。） 4、立式求解，并检验答案是否合理。,例题一,如图所示的水平面光滑，物体A的质量为3、B的质量为2，AB间的动摩擦因数=0.4，AB间的最大静摩擦力为12.6N。今用水平外力F=15N拉B，求A和B的加速度。若作用于B的外力变为30N仍作用于B，再求A和B的加速度。为确保AB相对静止且具有最大的加速度，问：水平外力应作用于何物？AB的最大加速度是多大？,例题分析与解答,F=15N力作用于B时，可先研究整体。F=(mA+mB)a,a=3m/s2 再研究A，mAa=9N12.6N,说明A与B之间无相对滑动，上述结论正确。 F=30N力作用于B时，A与B之间有相对滑动，只能用隔离分析法。 对于A：aA=g=4m/s2, 对于B：F-mAg=mBaB aB=9m/s2。 因为AB间的最大静摩擦力可使B产生6.3m/s2的加速度，可使A产生4.2m/s2的加速度，为确保AB相对静止且具有最大的加速度，水平外力应作用于A，AB的最大加速度是6.3m/s2。,例题二,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板的人拉住，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、滑轮的摩擦均不可计。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,例题分析与解答,因人和盘相对静止，先对人和盘整体分析，2T-（m1+m2）g=(m1+m2)a a=1m/s2. 再对人隔离分析T+F-m1g=m1a, F=330N. 正确选项是B。,例题三,如图所示的装置，A是电磁铁、C是胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B是铁片，B的质量为m。整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上的拉力F的大小为： A F=Mg B Mg(M+m)g,例题分析与解答,本题可用整体分析法。 铁片B由静止向上运动必具有向上的加速度,因此整体具有向上的加速度，,所以此整体处于超重状态，,故F(M+m)g。 正确选项为D。,例题四,在倾角为的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑块质量为m，它与斜面间的动摩擦因数为。帆受到的空气阻力与滑块下滑速度大小成正比，即Ff=KV.（1）写出滑块下滑的加速度的表达式。（2）写出滑块下滑的最大速度的表达式。（3）若m=2, =30，g=10m/s2.滑块从静止下滑的速度时间图象如图所示，图中的直线是t=0时的v-t图象切线，由此求出和K的值。,例题分析与解答,(1) 滑块沿斜面方向的运动学方程为 mgsin-mgcos-KV=ma a=gsin-gcos-KV/m. (2) a=0时速度最大， Vmax=mg(sin - cos)/K. (3) 由图象知V=0时am=3m/s2, a=0时Vmax=2m/s.把这些数据代入上述两式得： mgsin30-mgcos30=3m mgsin30-mgcos30-2K=0 故= ，,K=3NS/m.,例题五,将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示。在箱的上顶板和下底板都装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6N，下底板的压力传感器显示出读数为10N取g=10m/s2。 (1)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。 （2）使上顶板的传感器的示数恰为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎么样的？,例题分析与解答,本题有两个隐蔽条件十分重要。 一是上顶板的传感器的示数恰为零时金属块m与上顶板没有分离但相互作用力为零。 二是下底板的压力传感器读数就是图中弹簧的弹力，因弹簧长度不变所以弹力也不变，即下底板的传感器的示数为10N，且保持不变。 （1）箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时 向下为正方向：6+mg-10=ma, m=0.5 上顶板的压力传感器的示数是下底板的传感器的示数的一半时，上顶板的压力是多少？ 5+mg-10=ma1 a1=0 。箱作匀速运动。 （2）mg-10=ma2 a2=-10m/s2,箱的加速度方向向上。它可能向上作匀加速运动，也可能向下作匀减速运动。,例题六,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60的运动员从离水平网面3.2m处自由下落，着网后沿竖直方向可蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此恒力的大小。（g=10m/s2）,例题分析与解答,运动员的运动分成三个过程： 先自由下落， 触网的过程作匀减速运动， 离网后作竖直上抛运动。,刚触网时的速度V1= ，,刚离网时的速度为V2= ，,在网上运动过程中有 V2=V1+at a=(V2-V1)/t,取V2的方向为正，则a=15m/s2, 由N-mg=ma,得N=1500N。,作业1、,鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，在这一过程中，下列说法中正确的是： A、石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力，所以鸡蛋破了 B、石头对鸡蛋的作用力小于鸡蛋对石头的作用力，所以鸡蛋破了 C、石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力等大反向，二力的合力为零 D、以上说法均不对,石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对作用与反作用力，它们大小相等方向相反，但作用于不同的物体，不能说合力为零。,D,作业2、,用长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，则： 两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 两个小球以相同的线速度运动时，短绳易断 两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断 A、 B、 C、 D、,C,作业3、,惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导，设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度： A、方向向左，大小为ks/m B、方向向右，大小为ks/m C、方向向左，大小为2ks/m D、方向向右，大小为2ks/m,F合=F左+F右=2Ks=ma,a=2Ks/m,方向右。,D,作业4、,在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小为零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中： A、物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B、物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小 C、物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D、物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大,F-f=ma,当F=f时a=0,加速度最小，速度最大。,D,F再减小则a增大，速度减小。,作业5、,一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是 A、探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B、探测器加速运动时，竖直向下喷气 C、探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D、探测器匀速运动时，不需要喷气,物体作直线运动的条件是合外力与速度共线，探测器受两个力。,重力竖直向下，加速直线运动时要斜向下喷气，,C,V,G,匀速运动时要竖直向下喷气。,F合,F冲,作业6、,汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知： A、汽车拉拖车的力大于拖汽车的力 B、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力,C,汽车拉拖车的力大小等于拖车拉汽车的力，但方向相反。,作业7、,如图所示，用绳拴住一球，挂在竖直的车厢壁上，且绳的延长线通过球心，当球与车厢向左作匀加速运动时，球所受的作用力可能是 A、1个 B、2个 C、3个 D、4个,G,T,a,N,BC,作业8、,如图所示，弹簧左固定，右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则 A、物体从A到O先加速后减速 B、物体从A到O加速，从O到B减速 C、物体在A、O间某点时所受合力为零 D、物体运动到O点时所受合外力为零,A向B运动过程中摩擦力向左,物体运动到O点时只受摩擦力作用，合外力不为零,AC,作业9、,图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳。它们连接如图并处于平衡状态： A、有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B、有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 C、有可能N处于不伸不缩状态而M处于不伸不缩状态 D、有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态,AD,是否可能可能N处于不伸不缩状态而M处于压缩状态？,有这种可能性,作业10、,一细绳下端系一质量1kg的小桶，桶底放一质量为0.5kg的木块，现使小桶沿竖直面内的一个半径为0.6m的圆弧运动，若小桶经过圆弧最低点时的速度是3m/s，那么这时绳子拉力的大小为多少？木块对桶底的压力大小为多少？,求拉力时研究整体,T-（m1+m2）g=(m1+m2)V2/r,T=37.5N,求压力时研究木块,N-m2g=m2V2/r,N=12.5N,作业11、,如图所示，质量M=10kg的木楔ABC的静置于粗糙水平地面上， 它与地面间的动摩擦因数=0.2。在木楔的倾角为300的斜面上，有一质量为m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s=1.4m时，其速度=1.4m/s。在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的