第八讲、牛顿第二定律基本应用.pptVIP

第二讲牛顿第二定律基本应用 周璐系列复习课件 力和运动 一 力和加速度 速度 力的大小和方向 加速度的大小和方向 大小 方向 速度变化快慢 曲线 直线 二 动力学的典型问题 超重和失重问题 加速上升 减速上升 匀速下降 减速下降 1 关于物体的加速度与受力情况的关系 下列说法正确的是 a 物体不受力时 加速度也可能改变 b 物体受力变化时 加速度才会改变 c 物体受力不变时 加速度也不变 d 物体不受力时 加速度等于零 bcd 思考与讨论 2 下列说法正确的是 a 两个质量不同的物体 所受合力大的物体 加速度一定大 b 两个质量不同的物体 所受合力小的物体 加速度一定小 c 两个质量不同的物体 所受合力相同 加速度一定相同 d 两个质量不同的物体 所受合力不同 加速度可能相同 d 3 甲车的质量是乙车质量的2倍 把它们放在光滑的水平面上 用大小为f的力作用在静止的甲车上时 甲车产生2m s2加速度 若用大小为f的力作用在静止的乙车上 经过2s 乙车的速度大小为 a 2m sb 4m sc 6m sd 8m s d 4 下列说法正确的是 a 当物体向下运动时 物体一定处于失重状态 b 当物体处于失重状态时 物体一定是向下运动的 c 当物体向上运动时 物体一定处于超重状态 d 当物体处于超重状态时 物体一定是向上运动的 e 当物体做向上的加速运动和向下的减速运动时 物体都处于超重状态 f 当物体做向上的减速运动和向下的加速运动时 物体都处于失重状态 e f 5 容器内盛有部分水 现将容器竖直向上抛出 设容器在上抛过程中不发生翻转 下列说法中正确的是 a 上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大 b 下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小 c 在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小 d 整个过程中水对容器底面都没有压力 d 思考 上题中的容器 如果在侧边开一个小孔 在容器被抛出后 水会从小孔流出吗 答 水不会流出 因为容器抛出后 只受重力作用 重力产生的加速度等于g 水处于完全失重状态 水对容器底和侧面都没有压力 故水不会流出 6 下列关于超重和失重的说法中 正确的是 a 物体处于超重状态时 其重力增加了 b 物体处于完全失重状态时 其重力为零 c 物体处于超重或失重状态时 其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 d 物体处于超重或失重状态时 其重力都没有变化 d 7 升降机地板上放一个弹簧盘秤 盘中放一质量为m的物体 当秤的读数为0 8mg时 升降机的运动可能是 a 加速上升b 加速下降c 减速上升d 减速下降 b c 8 在国际单位制中 力学的基本单位是 米 m 千克 kg 秒 s 9 质量为50kg的人站在升降机中 取竖直向上的方向为正方向 升降机运动的v t图如图所示 则在t o至t 2s内 人对升降机地板的压力为 n 在t 6s至t 10s内 人对升降机地板的压力为n 取g 10m s2 牛顿第二定律的题型 已知受力情况求运动情况 已知运动情况求受力情况 两种类型 解题关键 研究对象 匀变速直线运动 圆周运动 简谐运动 变速直线运动 选对象 画力图 定坐标 应用牛顿第二定律的解题步骤 列方程 求解讨论 特别注意和牛顿第三定律的完美结合 根据题意 正确选取并隔离研究对象 对研究对象的受力情况和运动情况进行分析 画出受力分析图 选取适当坐标系 一般以加速度方向为正方向 根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程 1 如图所示的物体重500n 放在水平地面上 它受到一个与水平方向成37 斜向上的外力f作用沿水平地面作匀速向右运动 f大小为200n 此时地面受到的压力大小为n 物体受到的摩擦力大小为 n 物体与地面的动摩擦因数大小为 本空保留两位小数 380 160 0 42 解 如图建立坐标系 解之得 压力n n 380n 摩擦力f 160n 摩擦系数 0 42 2 如图所示 是一辆汽车在两站间行驶的速度图像 汽车 段的牵引力为零 已知汽车的质量为 kg 则汽车在 段的加速度大小为 段汽车的牵引力大小为 解 bc段 oa段 3 一个弹簧秤最多只能挂上 kg的物体 在以 加速下降的电梯中 则它最多能挂上 的物体 如果在电梯内 弹簧秤最多只能挂上 的物体 则此刻电梯在作运动 加速度大小为 取 120kg 匀减速下降或匀加速上升 5m s2 4 质量为2 0kg的物体a静止在水平地面上 物体与地面间的动摩擦因数为0 25 物体受到水平向右的6 8n拉力 如图所示 1 画出物体的受力图 2 求物体的加速度 3 求3 0s末的速度 4 3 0s内发生的位移 动力学的典型问题 力的瞬时性问题 物体从某一高度自由落下 落在直立于地面的轻弹簧上 如图所示 在a点物体开始与弹簧接触 到b点时 物体速度为零 然后被弹回 则以下说法正确的是 物体从a下降到b的过程中 速率不断变小 物体从b上升到a的过程中 速率不断变大 物体从a下降到b 以及从b上升到a的过程中 速率都是先增大 后减小 物体在b点时 所受合力为零 动力学的典型问题 力的瞬时性问题 如图 质量相同的物块a b c用两个轻弹簧和一根轻线相连 挂在天花板上处于平衡状态 现将a b之间的轻绳剪断 在刚剪断的瞬间 三个物块的加速度分别是多大 方向如何 a b c 训练 如图所示 竖直光滑杆上套有一个小球和两个弹簧 两弹簧的一端各与小球相连 另一端用销钉m n固定于杆上 小球处于静止状态 设拨去销钉m瞬间 小球加速度a的大小为12m s2 若不拨去销钉m而拨去销钉n瞬间 小球的加速度可能是 a 22m s2 竖直向上b 22m s2 竖直向下c 2m s2 竖直向上d 2m s2 竖直向下 bc 动力学的典型问题 力的独立性问题 例 静止在光滑水平面上质量为 kg的物体 先给它一个向东的6n的力f1 作用2s后撤去f1 同时给它一个向南的8n的力f2 又作用2s后撤去f2 求此物体在这4s内位移的大小 动力学的典型问题 受力分析与力的运算处理问题 例 如图 水平地面上有一斜面体a a上放一物体b并受一沿斜面向上且由零逐渐增大的力f ab始终与地面保持相对静止 则 b物体受到的摩擦力一定增大 地面对a的摩擦力一定增大 地面对a的支持力一定减小 a对b的作用力一定减小 b a f 动力学的典型问题 皮带传动物体时摩擦力的判定问题 例 如图 传送带与地面倾角为370 ab长16m 传送带以10m s的速率逆时针转动 在带上a端无初速的放一质量为0 5kg物体 它与带间的动摩擦因数为0 5 求物体从a运动到b所需时间 370 动力学的典型问题 皮带传动物体时摩擦力的判定问题 物体与传送带无相对滑动时 1 a gsin 时 f 0 2 a gsin 时 f沿斜面向下 3 a gsin 时 f沿斜面向上 动力学的典型问题 研究对象的转换问题 例 如图 水平桌面上放一质量m 1kg的木板 板上放一质量为m 2kg的物体 若所有接触面间的动摩擦因数均为 0 3 设滑动摩擦力与最大静摩擦力相同 g 10m s2 当以水平力f拉木板时 若物与板一起以加速度a 1m s2运动 求此时物与板 板与桌面间的摩擦力 如果将木板从物体下面抽出来 至少需要用多大的力 典型例题 弹簧问题 例 如图所示 四个完全相同的弹簧都处于水平位置 它们的右端受到大小皆为f的拉力作用 而左端的情况各不相同 中弹簧的左端固定在墙上 中弹簧的左端受大小也为f的拉力作用 中弹簧的左端拴一小物块 物块在光滑的桌面上滑动 中弹簧的左端拴一小物块 物块在有摩擦的桌面上滑动 若认为弹簧的质量都为零 以l1 l2 l3 l4依次表示四个弹簧的伸长量 则有 a l2 l1b l4 l3c l1 l3d l2 l4 d 例 如图所示 两木块的质量分别为m1和m2 两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2 上面木块压在上面的弹簧上 但不拴接 整个系统处于平衡状态 现缓慢向上提上面的木块 直到它刚离开上面弹簧 在这过程中下面木块移动的距离为 c a m1g k1b m2g k1c m1g k2d m2g k2 典型例题 平衡问题 例 如图 弹簧一端系在墙上o点 自由伸长到b点 今将一小物体m压着弹簧 将弹簧压缩到a点 然后释放 小物体能运动到c点静止 物体与水平地面间的动摩擦因素恒定 a 物体的速度从a到b越来越大 从b到c越来越小b 物体从a到b速度越来越小 从b到c加速度不变c 物体从a到b先加速后减速 从b到c匀减速d 物体在b点受合外力为零 c 典型例题 平衡位置问题 例 如图 物体a b用轻绳相连接挂在轻弹簧下静止不动 a的质量为m b的质量为m 弹簧的劲度系数为k 当连接a b的绳子突然断开 物体a将在竖直方向上做简谐运动 则物体a的振幅为 振动过程中最大加速度为