牛顿运动定律的应用(1).doc

牛顿运动定律的应用一内容基本要求略高要求较高要求牛顿运动定律的应用掌握共点力作用下物体的平衡条件；会分析动力学的两类基本问题运用牛顿运动定律进行分析计算；解决动态平衡问题掌握整体法、隔离法、图解法等方法并将其与牛顿运动定律结合来考查问题知识点1 共点力作用下物体的平衡1共点力的判别：同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件，而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同当物体可视为质点时，作用在该物体上的外力均可视为共点力注意：力的作用线的交点既可以在物体内部，也可以在物体外部2平衡状态（1）平衡状态：质点处于静止状态或匀速直线运动状态（2）共点力平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零二力平衡时，两个力必等大、反向、共线；三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形；多个力共同作用处于平衡状态时，这些力在任一方向上的合力必为零；多个力作用平衡时，其中任一力必与其它力的合力是平衡力；若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零3平衡力与作用力、反作用力一对平衡力和一对作用力与反作用力都是大小相等、方向相反，作用在一条直线上的两个力一对平衡力一对作用力与反作用力作用对象只能是同一物体分别作用在两个物体上力的性质可以是不同性质的力一定是同一性质的力作用效果二者的作用相互抵消各自产生自己的效果，互不影响注意： 一个力可以没有平衡力，但一个力必有其反作用力 作用力和反作用力同时产生、同时消失；对于一对平衡力，其中一个力存在与否并不一定影响另一个力的存在4正交分解法解平衡问题（1）正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制解题依据是根据平衡条件，将各力分解到相互垂直的两个方向上（2）正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是：使所选取的方向上有较多的力；选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向在直线运动中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可根据平衡条件列方程使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解（3）解题步骤为：选取研究对象受力分析建立直角坐标系找角、分解力列方程求解 1、如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态以下相关说法正确的是（ ）A猴子受到三个力的作用B绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大 2、如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M、倾角为的斜面，质量为m的木块在竖直向上的力F作用下，沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面（ ）A无摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力为（M+m）gD支持力小于（M+m）g3、用一个轻弹簧将一物块竖直悬挂，此时轻弹簧伸长了l1，然后用同一个轻弹簧沿水平方向拉该物块在水平桌面上做匀速直线运动，此时轻弹簧伸长了l2那么此物块与桌面间的动摩擦因数 4、如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，ABC=AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力现物块静止不动，则摩擦力的大小为 5、如图所示，把重为20N的物体放在倾角为30的粗糙斜面上，物体通过弹簧固定在斜面上，若物体与斜面间最大静摩擦力为12N，则弹簧的张力（ ）A可为22N，沿斜面向上 B可为2N，沿斜面向上C可为2N，沿斜面向下 D弹力可能为零6、如图所示，细绳AB两端分别固定在墙上和天花板上，在O点系住重物G，处于平衡时AO保持水平，BO与水平成30角，已知细绳最大能承受200N的拉力，则O点悬挂的重物G不能超过 N，如果重物G再增加些，细绳的 段必先断7、如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？8、木箱重为G，与地面间的动摩擦因数为，用斜向上的力F拉木箱使之沿水平地面匀速前进，如图所示，问角为何值时拉力F最小？这个最小值为多大？知识点2 动态平衡问题1所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中2图解分析法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图（力的平行四边形），再由动态力的四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型总结其特点有：合力大小和方向不变；一个分力的方向不变，分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况用图解法具有简单、直观的优点F1、一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（ ）AN增大，f增大BN增大，f不变CN不变，f增大DN不变，f不变2、如图所示，物体m静止在粗糙斜面上，现用从零开始逐渐增大的水平推力F作用在物体上，且使物体仍保持静止状态，则（ ）A物体对斜面的压力一定增大B斜面所受物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上C斜面对物体的静摩擦力有可能减少D物体所受的合力不可能为零3、如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为1，绳子张力为F1；将绳子B端移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2，绳子张力为F2；将绳子B端移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为3，绳子张力为F3，不计摩擦，则（ ）A1=2=3B1=23CF1F2F3DF1=F2F34、有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是（ ）AFN不变，f变大 BFN不变，f变小CFN变大，f变大 DFN变大，f变小5、某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数研究的过程如下：研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现，由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如图所示经过反复实验，研究小组得出结论：沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则：（1）该小组必须测定的物理量是_（2）动摩擦因数与这些物理量之间的关系是_6、物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b 处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是 Aa受到两个摩擦力的作用Ba共受到四个力的作用Cb共受到三个力的作用Da受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大7、如图，斜面的倾角为，物块A、B的质量分别为ml和m2，A与斜面间的动摩擦因数为，滑轮的摩擦作用不计试问：m2与ml的大小在满足什么条件,系统处于平衡状态.8、三个人用力拉车沿公路前进，第一个人的拉力F1为200N，第二个人的拉力F2为150N，方向如图所示要使车沿公路（图中虚线方向所示）行驶，那么第三个人对车施加的力的最小值为 N9、重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2如何变化？10、A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的连接绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定（ ）A物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0gD桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g11、物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如