用牛顿运动定律解决问题.doc

用牛顿运动定律解决问题(一)一、动力学的两类基本问题 1两类基本问题 动力学有两类问题：一是已知物体的受力情况分析运动情况；二是已知运动情况分析受力情况。 2两类基本问题的框图表示 其中，受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是桥梁。 3两类基本问题的解题步骤 (1)根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，画出物体的受力图。 求出物体所受的合外力。 根据牛顿第二定律，求出物体加速度。 结合题目给出的条件，选择运动学公式，求出所需的物理量。 (2)根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出受力图。 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。1 如图所示，质量为m=2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平间的滑动摩擦力大小等于它们之间弹力的0.25倍。现对物体施加一个大小F=8 N，与水平方向夹角=37o的斜向上的拉力。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，取g=10ms2。求物体在拉力作用下5 s内通过的位移。2 质量m=10 kg的物体，以v0=20 m/s的初速度滑上倾角为=37o的斜面，物体与斜面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.2倍，取g=10m/s2。，求： (1)物体所受的滑动摩擦力的大小； (2)物体向上运动的时间； (3)物体沿斜面向上运动的最大距离。3、某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是4、质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦 因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10ms， 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为A.18m B.54m C.72m D.198m 5. 一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数=0.1。从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图所示。求83 s内物体的位移大小(g取10m/s2)。6、科研人员乘气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg。气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m。为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物。此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3 m/s。若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g取9.89m/s2，求抛掉的压舱物的质量。7、一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。8、如图甲所示,质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上,斜面的倾角=30,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s后将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图乙(设斜向上为正,g=10 m/s2),试求:(1)拉力F的大小;(2)物块与斜面的动摩擦因数为9、如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。二、牛顿第二定律在连接体问题中的应用 连接体问题是指在外力作用下几个物体连在一起运动的问题。在此类问题中，如果连在一起的物体具有相同的加速度，就可以将它们看成一个整体进行分析，即用“整体法”求解加速度；如果需要求解运动物体之间的相互作用力，就可以把各个物体分别作为研究对象，分析各自的受力情况和运动情况，并分别列出方程求解，即用“隔离法”求解相互作用力。 (1)整体法：是将一组连接体作为一个整体看待。牛顿第二定律F=ma，F是指研究对象所受的合外力，将连接体作为整体看待，简化了受力情况，因为连接体的相互作用力是内力而不是外力。在研究连接体的加速度与力的关系时，往往是将连接体视为整体。把连接体视为整体时，连接体各部分的运动状态可以相同，也可以不相同。对牛顿第二定律F=ma，F是整体所受的合外力，ma是整体与外力对应的效果。 (2)隔离法：多是在求解连接体的相互作用力时采用。即将某个部分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力。10.质量分别为M 和m的A、B两物体置于光滑水平地面上，在力F作用下加速运动，求解AB间的弹力：（1）力F作用在A上（2）力F作用在B上引申1：地面摩擦因数为引申2:光滑斜面倾角为引申3：粗糙斜面，倾角为，摩擦因数为11.比较下列四种情况下，绳中的拉力大小，已知拉力F相同，物体均做加速运动12.如图所示,光滑水平面上