牛顿运动定律章末小结.ppt

1 2011 湛江模拟 一根质量分布均匀的长绳AB 在水平外力F的作用下 沿光滑水平面做直线运动 如图甲所示 绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示 由图可知 A 水平外力F 6NB 绳子的质量m 3kgC 绳子的长度l 2mD 绳子的加速度a 2m s2 解析 选A C 取x 0 对A端进行受力分析 F FT ma 又A端质量趋近于零 则F FT 6N A正确 由于不知绳子的加速度 其质量也无法得知 B D均错误 由题图知绳长度为2m C正确 2 在一根绳子下面串联着两个质量不同的小球 上面小球的质量比下面小球的质量大 当手提着绳的端点O并使两球沿水平方向一起做匀加速运动时 空气阻力不计 则图中正确的是 解析 选A 设上面一段绳与竖直方向的夹角为 下面一段绳与竖直方向的夹角为 先把M m看做一个整体 对整体分析可知受到重力和上段绳的拉力 如图所示 则由牛顿第二定律知 F合 m M gtan M m a得 a gtan 以m为研究对象 则有 mgtan ma 其中a a 所以tan tan 即 故选项A正确 3 2010 海南高考 如图所示 木箱内有一竖直放置的弹簧 弹簧上方有一物块 木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上 若在某一段时间内 物块对箱顶刚好无压力 则在此段时间内 木箱的运动状态可能为 A 加速下降B 加速上升C 减速上升D 减速下降 解析 选B D 木箱静止时物块对箱顶有压力 则物块受到箱顶向下的压力 当物块对箱顶刚好无压力时 表明系统有向上的加速度 是超重 所以木箱的运动状态可能为减速下降或加速上升 故B D正确 1 认真分析题意 明确已知条件和所求量 2 选取研究对象作隔离体 所选取的研究对象可以是一个物体 也可以是几个物体组成的系统 同一题目 根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象 3 分析研究对象的受力情况和运动情况 4 当研究对象所受的外力不在一条直线上时 如果物体只受两个力 可以用平行四边形定则求其合力 如果物体受力较多 一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力 如果物体做直线运动 一般把各个力分解到沿运动方向和垂直于运动方向上 5 根据牛顿第二定律和运动学公式列方程 物体所受外力 加速度 速度等都可根据规定的正方向按正 负值代入公式 再按代数和进行运算 6 解方程 验结果 必要时对结果进行讨论 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 例1 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc 在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体 m1 m2 如图3 3 1所示 若三角形木块和两物体都是静止的 则粗糙水平面对三角形木块 A 有摩擦力的作用 摩擦力的方向水平向右B 有摩擦力的作用 摩擦力的方向水平向左C 有摩擦力的作用 但摩擦力的方向不能确定 因m1 m2 1 2的数值均未给出D 以上结论都不对 热点一 整体法 和 隔离法 在共点力平衡问题中的应用 图3 3 1 D 名师支招 灵活地选取研究对象可以使问题简化 对于都处于平衡状态的两个物体组成的系统 在不涉及内力时 优先考虑整体法 解析 解法一 隔离法 把三角形木块隔离出来 它在两个斜面上分别受到两木块对它的压力FN1 FN2 摩擦力f1 f2 由两木块的平衡条件知 这四个力的大小分别为FN1 m1gcos 1FN2 m2gcos 2f1 m1gsin 1f2 m2gsin 2它们的水平分力的大小 如图3 3 2所示 分别为FN1x FN1sin 1 m1gcos 1sin 1FN2x FN2sin 2 m2gcos 2sin 2f1x f1cos 1 m1gcos 1sin 1f2x f2cos 2 m2gcos 2sin 2其中FN1x f1x FN2x f2x即它们的水平分力互相抵消 木块在水平方向无滑动趋势 因此不受粗糙水平面的摩擦力作用 解法二 整体法 由于三角形木块和斜面上的两物体都静止 可以把它们看成一个整体 如图3 3 3所示 竖直方向受到重力 m1 m2 M g和支持力FN的作用处于平衡状态 水平方向无任何滑动趋势 因此不受粗糙水平面的摩擦力作用 图3 3 2 图3 3 3 例2 2009年高考江苏物理卷 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 的实验装置如图3 4 4所示 1 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中 打出了一条纸带如图3 4 5所示 计时器打点的时间间隔为0 02s 从比较清晰的点起 每5个点取一个计数点 量出相邻计数点之间的距离 该小车的加速度a m s2 结果保留两位有效数字 2 平衡摩擦力后 将5个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘 然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中 测量小车的加速度 小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表 请根据实验数据作出a F的关系图象 3 根据提供的实验数据作出的a F图线不通过原点 请说明主要原因 热点二实验数据的处理及误差分析 图3 4 4 图3 4 5 解析 本题考查探究加速度与物体质量 物体受力的