牛二律方法归类

B A C 牛顿第二定律方法训练牛顿第二定律方法训练 动态分析动态分析 随着外力变化随着外力变化 速度和加速度都如何变化速度和加速度都如何变化 1 如图所示 光滑的水平面上 有一木块以速度 v 向右运动 一根弹簧固定在墙上 木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的这一段时间内 木块将做什么运动 A 匀减速运动 B 速度减小 加速度减小 C 速度减小 加速度增大 D 速度增大 加速度增大 2 某物体受一对平衡力作用处于静止状态 现将其中一个力先减小到零后再增大恢复到原来的大小 方 向不变 另一个力保持不变 在此过程中 该物体的速度变化情况是 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大后减小 D 先减小后增大 3 在无风的天气里 一质量为 0 2g 的雨滴在空中竖直下落 由于受到空气的阻力 最后以某一恒定的速 度下落 这个恒定的速度通常叫收尾速度 1 雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力是多大 g 10m s2 2 若空气阻力与雨滴的速度成正比 试定性分析雨滴下落过程中加速度和速度如何变化 瞬间问题瞬间问题 1 如右图所示 三物体 A B C 的质量均相等 用轻弹簧和细绳相连后竖直悬挂 当把 A B 之间的细绳剪断的瞬间 三物体的加速度大小为 aA aB aC 2 如图所示 一质量为 m 的小球在水平细线和与竖直方向成 角的弹簧作用下处于静止状态 已知弹簧的劲度系数为 k 1 试确定剪断细线的瞬间 小球加速度的大小和方向 2 若开始时弹簧也是细线 剪断水平细线时 小球加速度的大小和方向 二力合成法求加速度二力合成法求加速度 1 如图所示 小车在斜面上沿斜面向下运动 当小车以不同的加速度运动时 系在小车顶部 的小球分别如图中 所示三种状态 中细线呈竖直方向 中细线垂直斜面 中 细线水平 试分别求出上述三种状态中小车的加速度 斜面倾角为 2 如图所示 小车上固定一弯折硬杆 ABC C 端固定一质量为 m 的小球 已知 角 恒定 当小车水平向左做变加速直线运动时 BC 杆对小球的作用力方向 A 一定沿杆斜向上 B 一定竖直向上 C 可能水平向左 D 随加速度大小的改变而改变 3 如图所示 质量为 m2的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上 并用竖 直细绳通过光滑定滑轮连接质量为 ml的物体 与物体 l 相连接的绳与竖直方向成 角 则 A 车厢的加速度为 gsin B 绳对物体 1 的拉力为 m1g cos 1 2 3 4 t s F N O 1 1 C 底板对物体 2 的支持力为 m2一m1 g D 物体 2 所受底板的摩擦力为 m2 g tan 动力学图像问题动力学图像问题 1 静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用 该力随时间变化的关系如图所示 A 物体将做往复运动B 2 s 内的位移为零 C 2 s 末物体的速度最大D 2 s 末返回出发点 2 一个静止的质点 在 0 4 s 时间内受到力F的作用 力的方向始终在 同一直线上 力F随时间的变化如同所示 则质点在 A 第 2 s 末速度改变方向 B 第 2 s 末位移改变方向 C 第 4 s 末回到原出发点 D 第 4 s 末运动速度为零 3 放在水平地面上的一物块 受到方向不变的水平推力F的作 用 F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如 图 3 3 6 所示 取重力加速度g 10m s2 由此两图线可以求 得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为 A m 0 5kg 0 4 B m 1 5kg 15 2 C m 0 5kg 0 2 D m 1kg 0 2 正交分解法在牛二律中的应用正交分解法在牛二律中的应用 1 如图所示 质量为 m 的物体放在倾角为 的斜面上 物体和斜面间的动摩擦因数为 如 沿水平方向加一个力 F 使物体沿斜面向上以加速度 a 做匀加速直线运动 则 F 为多少 2 风洞实验室中可产生水平方向的 大小可以调节的风力 现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室中 小球孔径略大于细杆直径 如图所示 1 当杆在水平方向上固定时 调节风力的大小 使小球在杆上做匀速运动 这时小球 所受的风力为小球所受重力的 0 5 倍 求小球与杆之间的动摩擦因数 2 保持小球所受风力不变 使杆与水平方向间夹角为37 并固定 则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少 sin 37 0 6 cos 37 0 8 3 8 分 如图所示 质量 40kg 的物体在水平推力 F 400N 的作用下 沿倾角 30 斜面匀速向上滑动 取 求 2 10smg 1 物体对斜面的压力 2 物体与斜面间的动摩擦因数 乙 2 4 8642O v m s t s 3 2 1 O 8246 甲 F N t s 利用整体法与隔离法解决动力学问题利用整体法与隔离法解决动力学问题 1 如图所示 质量为M的框架放在水平地面上 一轻质弹簧上端固定在框架上 下端 固定一个质量为m的小球 小球上下振动时 框架始终没有跳起 当框架对地面压力为 零的瞬间 小球的加速度大小为 A g B C 0 D g m mM g m mM 2 如图所示 猴子的质量为m 开始时停在用绳悬吊的质量为M的木杆下端 当绳子断开瞬时 猴 子沿木杠以加速度a 相对地面 向上爬行 则此时木杆相对地面的加速度为 A g B C D g m M ag M m g a M m g 3 如图所示 当车厢向前加速前进时 物体 M 静止于竖直车厢壁上 当车厢加速度增加时 则 静摩擦力增加 车厢竖直壁对物体的弹力增加 物体 M 仍保持相对于车厢的静止状态 物体的加速度也增加 A B C D 4 如图所示 在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体 中间用劲度系数为 k 的轻质弹簧相连 在外力 F1 F2的作用下运动 已知 F1 F2 当运动达到稳定时 弹簧的伸长量为 A B F1 F2 k F1 F2 2k C D F1 F2 2k F1 F2 k 5 如图所示 固定在水平面上的斜面其倾角 37 长方体木块A的MN面上钉着一 颗小钉子 质量m 1 5kg 的小球B通过一细线与小钉子相连接 细线与斜面垂 直 木块与斜面间的动摩擦因数 0 50 现将木块由静止释放 木块将沿斜面下 滑 求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力大小 取 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 弹力或摩擦力的临界问题弹力或摩擦力的临界问题 1 如图所示 一细线的一端固定于倾角为 45 的光滑楔形滑块A的顶端P处 细线的另一端拴一质量为m 1kg 的小球 试求 1 当滑块至少以多大的加速度 向左运动时 小球对滑块的压力等于零 2 当滑块以a 0 5g的加速度向左 运动时线中的拉力FT为多大 3 当滑块以a 2g的加速度向左运动时线中的 拉力FT为多大 g 取 10 m s2 3 如图所示 把质量 m1 4 kg 的木块叠放在质量 m2 5 kg 的木块上 m2放在光滑的水平面上 恰好使 m1相对 m2开始滑动时作用于木块 m1上的水平拉力 F1 12 N 那么 至少应用多大的水平拉力 F2拉木块 m2 才能恰好 使 m1相对 m2开始滑动 A B M N M m 传送带问题传送带问题 1 如图所示 传送带的水平部分长为L 6m 传动速率为v 4m s 在其左端无初速释放一小煤块 若煤 块与传送带间的动摩擦因数为 0 2 则 1 煤块从传送带左端运动到右端的时间 2 煤块在传送带上的划痕长度 2 如图所示 水平传送带以 a1 0 5m s2的加速度水平向右运动 传送带两端距离是小 x 14m 将一质量为 m 的物体轻放在传送带左端 A 此时传送带的瞬时速度为 v0 1m s 已知传送带与物体间的动摩擦因数为 0 1 求物体从传送带一端运动到另一端所需时间 3 如图 3 所示 绷紧的传送带 始终以 2 m s 的速度匀速斜向上运行 传送带与水平方向间的夹角 30 现把质量为 10 kg 的工件轻轻地放在传送带底端P处 由传送带传送至顶端Q处 已知P Q 之间的距离为 4 m 工件与传送带间的动摩擦因数为 取 g 10 m s2 求 1 通过计算说明工件在传送带上做什么运动 2 求工件从P点运动到Q点所用的时间 4 如图 4 所示 传送带与水平面夹角为 37 并以 v 10m s 运行 在传送带的 A 端轻轻放一个小物体 物体与传送带之间的动摩擦因数 0 5 AB 长 16 m 求 以下两种情况下物体从 A 到 B 所用的时间 1 传送带顺时针方向转动 2 传送带逆时针方向转动 AB v 一 牛顿第一定律一 牛顿第一定律 伽利略的实验和推论 伽利略斜面实验 小球沿斜面由 滚下 再滚上另一斜面 如不计摩擦将滚到处 放低后 一斜面 仍达到同一高度 若放平后一斜面 球将 滚下去 伽利略通过 理想实验 和 科学推理 得出的结论是 一旦物体具有某一速度 如果它不受力 就将以 这一速度 地运动下去 也即是 力不是 物体运动的原因 而恰恰是 物体运 动状态的原因 3 笛卡尔对伽利略观点的补充和完善 法国科学家笛卡尔指出 除非物体受到力的作用 物体将永远保 持其 或运动状态 永远不会使自己沿 运动 而只保持在直线上运动 4 对运动状态改变的理解 当出现下列情形之一时 我们就说物体的运动状态改变了 物体由静止变为 或由运动变为 物体的速度大小或 发生变化 牛顿物理学的基石牛顿物理学的基石 惯性定律惯性定律 1 牛顿第一定律 一切物体总保持 或 除非作用在它上面的力 迫使它改变这种状态为止 这就是牛顿第一定律 也叫惯性定律 2 惯性 物体具有保持原来的 状态或 状态的性质 叫惯性 强调 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物 不可能用实验直接验证 一切物体都具有惯性 牛顿第一定律是惯性定律 惯性与质量 惯性与质量 1 惯性表现为改变物体运动状态的难易程度 惯性大 物体运动状态不容易改变 惯性小 物体运动状 态容易改变 2 质量是物体惯性大小的唯一量度 质量大 惯性大 运动太太不易改变 质量小 惯性小 运动状态 容易改变 3 惯性大小与运动情况和受力情况无关 4 质量是标量 只有大小 没有方向 单位是千克 符号 kg 牛顿第一定律明确了哪些问题牛顿第一定律明确了哪些问题 1 明确惯性的概念 定律的前半句话 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 揭示了物体所具有的一个重要属性 惯性 即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具 有惯性 2 确定力的含义 定律的后半句话 直到有外力迫使它改变这种运动状态为止 实际上是对力的定义 即力是改变物体运动 状态的原因 并不是维持物体运动状态的原因 二 牛顿第三定律二 牛顿第三定律 1 对牛顿第三定律理解应注意 1 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 方向相反 作用在一条上 2 作用力与反作用力总是成对出现 同时产生 同时变化 同时消失 3 作用力和反作用力在两个不同的物体上 各产生其效果 永远不会抵消 4 作用力和反作用力是同一性质的力 5 物体间的相互作用力既可以是接触力 也可以是 场 力 定律内容可归纳为 同时 同性 异物 等值 反向 共线 2 区分一对作用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有 大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 不同点有 作用力反作用力作用在两个不同物体上 而平衡力作用在同一个物体上 作用力反作用力一定是同种性 质的力 而平衡力可能是不同性质的力 作用力反作用力一定是同时产生同时消失的 而平衡力中的一 个消失后 另一个可能仍然存在 3 一对作用力和反作用力的冲量和功 一对作用力和反作用力在同一个过程中 同一段时间或同一段位移 的总冲量一定为零 但作的总功可 能为零 可能为正 也可能为负 这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的 而位移大小 方向都可能是不同的 例 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶 根据牛顿运动定律可知 A 汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B 汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C 汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D 汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力 例 甲 乙二人拔河 甲拉动乙向左运动 下面说法中正确的是 A 做匀速运动时 甲 乙二人对绳的拉力大小一定相等 B 不论做何种运动 根据牛顿第三定律 甲 乙二人对绳的拉力大小一定相等 C 绳的质量可以忽略不计时 甲乙二人对绳的拉力大小一定相等 D 绳的质量不能忽略不计时 甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力 例 物体静止于水平桌面上 则 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力 这两个力是一对平衡力 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 物体对桌面的压力就是物体的重力 这两个力是同一种性质的力 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 超重和失重超重和失重 一 超重失重 1 超重 2 失重 动力学分析 加速上升或减速下降 减速上升或加速下降 一对作用力和反作用力一对作用力和反作用力一对平衡力一对平衡力 作用对象作用对象两个物体同一个物体 作用时间作用时间同时产生 同时消失不一定同时产生或消失 力的性质力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力 力的大小关系力的大小关系大小相等大小相等 力的方向关系力的方向关系方向相反且共线方向相反且共线 对人受力分析 对人受力分析 由牛顿第二定律得 由牛顿第二定律得 超重产生的条件 失重产生的条件 例题 电梯以 1m s2的加速度匀加速上升 站在电梯里的人的质量是 50kg 电梯地板对人的支持力是多 大 人对电梯地板的压力是多