牛顿定律的综合应用

牛顿定律的综合应用 题型探究题型探究题型探究 讲练互动讲练互动讲练互动 型题型题 1 1 有关有关图象的一类问题图象的一类问题 Fa 例 1 地面上有一个质量为 M 的重物 用力 F 向上提它 力 F 的变化将引 起物体加速度的变化 已知物体的加速度 a 随力 F 变化的函数图像如图所示 则 A 当 F 小于 F0时 物体的重力 Mg 大于作用力 F B 当 F F0时 作用力 F 与重力 Mg 大小相等 C 物体向上运动的加速度与作用力 F 成正比 D a 的绝对值等于该地的重力加速度 g 的大小 例 2 如图所示 A B 两条直线是在 A B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为 mA mB的物体得出的两个加速度 a 与力 F 的关系图线 由图线分析可知 A 两地的重力加速度 gA gB B mA mB C 两地的重力加速度 gA gB D mA mB 例 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 m 0 5kg 0 4 B m 1 5kg 15 2 C m 0 5kg 0 2 D m 1kg 0 2 型题型题 2 2 整体法与隔离法 整体法与隔离法 例 4 如图所示 有一只质量为 m 的猫 竖直跳上一根用细绳悬挂起来的质量为 M 的 长木柱上 当它跳上木柱后 细绳断裂 此时猫要与地面保持不变的高度 在此过程中 木柱对地的加速度大小为 例 5 如图所示 质量为 M 的平板小车放在倾角为 的光滑斜面上 斜面固定 一质 量为 m 的人在车上沿平板向下运动时 车恰好静止 求人的加速度 例 6 如图所示 置于水平面上的相同材料的 m 和 M 用轻绳联接 在 上施一水平力 恒力 使两物体做匀加速直线运动 对两物体间细绳拉力正确的说法是 水平面光滑时 绳的拉力等于 mF M m F0 a A OF A a B F O m 2 1 3 0 246810 F N t s 2 0 246810 4 t s v m s 水平面不光滑时 绳的拉力等于 mF M m 水平面光滑时 绳的拉力大于 mF M m 水平面不光滑时 绳的拉力小于 mF M m 例 7 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板 另一端被吊板上的人拉住 如图 5 所示 已知 人的质量为 70kg 吊板的质量为 10kg 绳及定滑轮的质量 滑轮的摩擦均可不计 取重力 加速度 g 10m s2 当人以 440N 的力拉绳时 人与吊板的加速度 a 和人对吊板的压力 F 分别为 A a 1 0m s2 F 260N B a 1 0 m s2 F 330N C a 3 0 m s2 F 110N D a 3 0 m s2 F 50N 练习 质量分别为 M 和 m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上 用水平推力 F 向右推 M 两物体向右加速运动时 M m 间的作用力为 N1 用水平力 F 向左推 m 使 M m 一 起加速向左运动时 M m 间的作用力为 N2 如图所示 则 A N1 N2 1 1 B Nl N2 m M C N1 N2 M m D 条件不足 无法比较 N1 N2的大小 型题型题 3 3 极值法 极值法 例 8 如图所示 质量分别为 15kg 和 5kg 的长方形物体 A 和 B 静止叠放在水平桌面上 A 与桌面以及 A B 间动摩擦因数分别为 1 0 1 和 2 0 6 设最大静摩擦力等于滑动摩 擦力 问 1 水平作用力 F 作用在 B 上至少多大时 A B 之间能发生相对滑动 2 当 F 30N 或 40N 时 A B 加速度分别各为多少 例9 一质量为 M 倾角为 的楔形木块 静置在水平桌面上 与桌面间的滑动摩擦系 数为 一质量为m的物块 置于楔形木块的斜面上 物块与斜面的接触是光滑的 为了 保持物块相对斜面静止 可用一水平力F推楔形木块 如图所示 求水平力F的大小等于 多少 型题型题 4 4 连接体问题 连接体问题 例 10 例题 如图 在光滑的水平桌面上有一物体 A 通过绳子与物体 B 相连 假 设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计 绳子不可伸长 如果 则物体 A 的加速度大小等于 AB mm3 A B F A B FFA B A B A 3g B g C 3g 4 D g 2 例 11 如图所示 一固定在地面的楔形木块 其斜面的倾角 30 另一边与地面 垂直 顶上有一定滑轮 一柔软的细线跨过定滑轮 两端分别与物块 A 和 B 连接 A 的质 量为 4m B 的质量为 m 开始时将 B 按在地面上不动 然后放开手 让 A 沿斜面下滑而 B 上升 物块 A 与斜面间无摩擦 当 A 沿斜面下滑 s 距离后 细线突然断了 求物块 B 上升 的最大高度 H 型题型题 5 5 多个物体为对象用牛顿第二定律多个物体为对象用牛顿第二定律 1 如图 倾角为的斜面与水平面间 斜面与质量为 m 的木块间的动摩擦因数均为 木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止 求水平面给斜面的摩擦力大小和方 向 M m 2 如图所示 在托盘测力计放一个重力为 5N 的斜木块 斜木块的斜面倾角为 37 现将 一个重力为 5N 的小铁块无摩擦地从斜面上滑下 在小铁块下滑的过程中 测力 计的示数为 取 g 10m s2 A 8 2NB 7N C 7 4N D 10N 3 如图所示 质量 M 10kg 的斜面体 其斜面倾角 370 小物体质量 m 1kg 当小物 体由静止释放时 滑下 S 1 4m 后获得速度 V 1 4m s 这过程斜面体处于静止状态 求水 平面对斜面体的支持力和静摩擦力 取 g 10m s2 M m 4 如图所示 质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上 它的顶角为 90 两底角为和 a b 为两个位于斜面上的质量均为 m 的小木块 已知所有的接触面都是光滑的 现发现 a b 沿斜面下滑 而楔形木块不动 这时楔形木块对水平桌面的压力等于 A B Mgmg 2Mgmg C D sinsin Mgmg coscos Mgmg 型题型题 6 6 与弹簧有关的一类问题与弹簧有关的一类问题 5 如图所示 质量为 M 的框架放在水平地面上 一个轻质弹簧固定在框架上 下端拴 37 a b 一个质量为 m 的小球 当小球上下振动时 框架始终没有跳起 在框架对地面的压力为零 的瞬间 小球加速度大小为 A g B Mm g m C 0 D Mm g m 6 如图所示 弹簧左端固定 右端自由伸长到 O 点并系住物体 m 现将弹簧压缩到 A 点 然后释放 物体一直可以运动到 B 点 如果物体受到的阻力恒定 则 A 物体从 A 到 O 先加速后减速 B 物体从 A 到 O 加速运动 从 O 到 B 减速运动 C 物体运动到 O 点时所受合力为零 D 物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小 型题型题 7 7 面接触物体分离的条件及应用面接触物体分离的条件及应用 7 如图所示 细线的一端固定于倾角为 450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 的小球 当滑块至少以加速度 a 向左运动时 小球 对滑块的压力等于零 当滑块以 a 2g 的加速度向左运动时 线中拉力 T 8 如图所示 一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计 盘内放一个物体 A 处于静止 A 的质量 m 12kg 弹簧的劲度系数 k 300N m 现在给 A 施加一个竖直向上的力 F 使 A 从静止开始向上做匀加速直线运动 已知在 t 0 2s 内 F 是变力 在 0 2s 以后 F 是恒力 g 10m s2 则 F 的最小值是 F 的最大值是 型题型题 8 8 等时圆等时圆 模型的基本规律及应用模型的基本规律及应用 9 如图所示 ad bd cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆 a b c d 位于同一圆周 上 a 点为圆周的最高点 d 点为最低点 每根杆上都套有一个小滑环 图中未画出 三 个滑环分别从 a b c 处释放 初速为 0 用 t1 t2 t3依次表示各滑环到达 d 所用的时 间 则 A t1 t2t2 t3 C t3 t1 t2 D t1 t2 t3 10 如图 通过空间任一点 A 可作无限多个斜面 若将若干个小物体从点 A 分别沿这 些倾角各不相同的光滑斜面同时滑下 那么在同一时刻这些小物体所在位置所构成的面是 A 球面 B 抛物面 C 水平面 D 无法确定 11 如图 圆柱体的仓库内有三块长度不同的滑板 aO bO cO 其下端都固定于底部 A O B 45 a P A F a b c d A a O b c 圆心 O 而上端则搁在仓库侧壁 三块滑块与水平面的夹角依次为 300 450 600 若有三 个小孩同时从 a b c 处开始下滑 忽略阻力 则 A a 处小孩最先到 O 点 B b 处小孩最先到 O 点 C c 处小孩最先到 O 点 D a c 处小孩同时到 O 点 型题型题 9 9 传送带有关的问题传送带有关的问题 12 如图所示 某工厂用水平传送带传送零件 设两轮子圆心的距离为 S 传送带与零件间的动摩擦因数为 传送带的速度恒为 V 在 P 点轻放一