牛顿第二定律的应用.doc

牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用、超重与失重一、应用牛顿第二定律分析问题的基本思路： （1）已知力求物体的运动状态：先对物体进行受力分析，由分力确定合力；根据牛顿第二定律确定加速度，再由初始条件分析物体的运动状态，应用运动学规律求出物体的速度或位移。（2）已知物体的运动状态求物体的受力情况：先由物体的运动状态（应用运动学规律）确定物体的加速度；根据牛顿第二定律确定合力，再根据合力与分力的关系求出某一个分力。二、解题步骤：（1）根据题意，确定研究对象；（2）用隔离法或整体法分析研究对象的受力情况，画受力示意图；（3）分析物理过程是属于上述哪种类型的问题，应用牛顿第二定律分析问题的基本思路进行分析；（4）选择正交坐标系(或利用力的合成与分析)选定正方向，列动力学方程(或结合初始条件列运动学方程)；（5）统一单位，代入数据，解方程，求出所需物理量；（6）思考结果的合理性，决定是否需要讨论。三、例题分析：例1：如图所示，质量m=2kg的物体，受到拉力F=20N的作用，F与水平成37角。物体由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的摩擦因数=0.1，2s末撤去力F，求：撤去力F后物体还能运动多远？（sin37=0.6，cos37=0.8） 例2：一个质量m=2kg的物体放在光滑的水平桌面上，受到三个与桌面平行的力作用，三个力大小相等F1=F2=F3=10N，方向互成120，方向互成120，则：（1）物体的加速度多大？（2）若突然撤去力F1，求物体的加速度？物体运动状况如何？（3）若将力F1的大小逐渐减小为零，然后再逐渐恢复至10N，物体的加速度如何变化？物体运动状况如何？例3：如图所示，停在水平地面的小车内，用轻绳AB、BC拴住一个小球。绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2。当小车从静止开始以加速度a水平向左做匀加速直线运动时，小球相对于小车的位置不发生变化；那么两绳的拉力的变化情况是：（ ）A、T1变大，T2变大B、T1变大，T2变小C、T1不变，T2变小D、T1变大，T2不变 例4：如图所示，物体A质量为2kg，物体B质量为3kg，A、B叠放在光滑的水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为10N；一个水平力F作用在A物体上，为保证A、B间不发生滑动，力F的最大值为多少？如果力F作用在B上，仍保证A、B间不滑动，力F最大值为多少？ 四、超重和失重（1）重力：重力是地球对物体吸引而使物体受到的作用力，是引力，G=mg。（2）视重：物体对支持物体的压力大小或对悬挂物体的拉力大小，即对台秤的压力大小或对弹簧秤的拉力大小，即台秤、弹簧秤的示数。当物体处于平衡态时（静止或匀速直线运动），视重等于物体的重力大小。（3）超重和失重超重：当物体在竖直方向上做变速运动，加速度a方向竖直上时，例如：绳拉着物体或物体随电梯竖直向上做加速运动，如图所示。 设电梯对物体的支持力为N，绳对物体的拉力为T；它们的受力情况如图所示。根据牛顿第二定律。电梯中的物体：F合=N-mg=ma 则N=mg+ma=m(g+a)绳拉的物体：F合=T-mg=ma 则T=mg+ma=m(g+a)可以看出：视重（N、T）重力（mg）这种现象叫超重现象。即当物体有竖直向上的加速度时（物体加速向上、减速向下），物体处于超重状态。失重：当物体在竖直方向上做变速运动，加速度a方向竖直向下时，例如：绳拉着物体或物体随电梯竖直向下做加速运动，如图所示。 设电梯对物体的支持力为N，绳对物体的拉力为T；它们的受力情况如图所示。根据牛顿第二定律：电梯中的物体：F合=mg-N=ma 则N=mg-ma=m(g-a)拉的物体：F合=mg-T=ma 则T=mg-ma=m(g-a)可以看出：视重（N、T）g；从手突然停止向上运动时起，到弹簧变为最短时止，重物加速度的大小 （ ） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 3. 如图所示，质量为ml的木块放在光滑水平面上，木块上放置一质量m2的另一木块，先后分别用水平力拉ml和m2，使两木块都能一起运动，若两次拉动木块时，两木块间的摩擦力分别为和，则两次拉动时，拉力之比为 （ ） A. B. C. D. 1 4. 设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是 （ ） A. 继续做匀速运动 B. 变为做匀加速运动 C. 变为做匀减速运动 D. 变为做变加速运动5. 放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3，若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5ms2；若去掉F2，物体产生的加速度为1. 5ms2；若去掉F3，则物体的加速度大小为 （ ）A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 1.5m/s2 D. 4.0m/s2 6. 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 物体在20s内平均速度为零 B. 物体在20s末的速度为零 C. 物体在20s末又回到出发点D. 物体在10s末的速度最大7. 一物体质量为m，受到F1、F2、.F3三个共点力作用而处于静止状态，当去掉F3后，则物体的加速度大小是 ，方向 。8. 质量为2kg的物体，静止放于水平面上，现在物体上施一水平力F，使物体开始沿水平面运动，运动10s时，将水平力减为F2，若物体运动的速度图象如图所示，则水平力F N，物体与水平面间的动摩擦因数 。（g取10ms2）9. 水平传送带A、B以v2m/s的速度匀速运动，如图所示所示，A、B相距11m，一物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数0.2，则物体从A 沿传送带运动到B所需的时间为 s。（g10m/s2）10. 一位滑雪者如果以v030m/s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10m/s2）11. 物体由A点沿不同光滑斜面滑下，高为h，倾角不同，求它到达底端的速率。12. 如图所示，底座A