牛顿运动定律2

1、和精锐1对1精锐教育学科教师辅导教案学员编号:学员姓名:年 级：高三 辅导科目：物理课时数：3学科教师：张青山12中国领先的中小学教育品牌授课类型教学目标授课日期及时段 2013年 03月曰 XXXXXX（3）按照和精锐1对16、牛顿定律的适用范围：(i)只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；(3)只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。二、解析典型问题:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。牛顿第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进

2、行求解。例i、如图i所示，电梯与水平面夹角为 30,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的 间的摩擦力是其重力的多少倍？分析与解：对人受力分析，他受到重力mg、支持力Fn和摩擦力Ff作用，如图i 所示.取水平向右为x轴正向，竖直向上为 y轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可 得：Ff=macos300,FN-mg=mas in300Fn6/5，则人与梯面FfXaax因为电 6，解得mg 5mg 5!:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果 一产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和

3、方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的 加速度随即也要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，变化、同时消失。即同时产生、同时例2、如图2 (a)所示，一质量为 m的物体系于长度分别为 Li、L2的两根细线上，Li的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为0，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将 L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。(I )下面是某同学对该题的一种解法:分析与解：设 平衡，有Li线上拉力为Ti, L2线上拉力为T2,重力为mg物体在三力作用下保持L2图 2(a)L2Ticos 0 = mg T isin0= T2, T 2= mgtan

4、 0剪断线的瞬间， 加速度a = g tan 0,T2突然消失，物体即在 T2反方向获得加速度。因为 mgtan 0 = ma,所以 方向在 Ta反方向。图 2(b)你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。(2)若将图2(a)中的细线Li改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变,结果与(I )完全相同，即a = g tan 0，你认为这个结果正确吗？请说明理由。求解的步骤和分析与解：(1 )错。因为L2被剪断的瞬间，Li上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsin 0 .(2)对。因为L2被剪断的瞬间，弹簧 L1的长度来不及发生变化，其大小和方向都

5、不变。精锐1对1:必须弄清牛顿第二定律的独立性。，而物体表现出来的实当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理)际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。图3例3、如图3所示，一个劈形物体 M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放 有光滑小球m,劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：A .沿斜面向下的直线B 抛物线C. 竖直向下的直线D. 无规则的曲线。分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度为零，且初速度为零，故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确。:必须弄清牛顿第二定律的同体性

6、。加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对 象全过程的受力情况都搞清楚。例4、一人在井下站在吊台上，用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：2F-(m+M)g=(M+m)a则拉力大小为：Fm)(a g) 350NFf f F、,(m+M)g图52再选人为研究对象，受力情

7、况如图6所示，其中Fn是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得:F+FN-Mg=Ma,故 FN=M(a+g)-F=200N.由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压 力大小为200N，方向竖直向下。FFnMgM、倾角为0的斜面体，斜面体表面也是粗糙的有一质量 t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不xzzzzzzzzxzzzzxzz图23必须会分析与斜面体有关的问题。例12、如图17所示，水平粗糙的地面上放置一质量为为m的小滑块以初速度 V0由斜面底端滑上斜面上经过时间动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？分析与解：取小滑块

8、与斜面体组成的系统为研究对象，系统受到的外力有重力(m+M)g/地面对系统的支持力 N、静摩擦力f(向下)。建立如图17所示的坐标系，对系统在水平方向 与竖直方向分别应用牛顿第二定律得：f=0 mV0cos0 /t ,N (m+M)g=0 mV0Sin 0 /t mV0 cos ,mV0 sin所以f ，万向向左；N (m M )g 。如临咼考测试1一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个很轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为10kg的物体。降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N,则此过程中测力计的示数为(取 g=10m/s2)精锐1对1A . 130NB. 30NC. 70ND. 100N

9、2. 在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m,则关于汽车的运动情况和物体m的受力情况正确的是:A.汽车一定向右做加速运动；B .汽车一定向左做加速运动；C. m除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用；D. m除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用。3. 如图24所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为a和B； a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形

10、木块对水平桌面的压力等于()A. Mg+mgB. Mg+2mgC. Mg+mg(sina +sin 3 ) D . Mg+mg(cosx +cos 3)4. 如图25所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩。在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧的压缩量最大时：球所受合力最大，但不一定大于重力值 球的加速度最大，且一定大于重力加速度值 球的加速度最大，有可能小于重力加速度值 球所受弹力最大，且一定大于重力值。有一只箩筐盛有几个西瓜，放在粗糙水平地面上，箩筐与水平地面间的动摩擦因数为卩若给箩筐一个水平初图24bMA.B.C.D.5、速度Vo,让整筐西瓜

11、在水平地面上滑行，则在滑行过程中，箩筐内某个质量为西瓜对它的作用力的大小为:A. 0 BmgC . mg*2 D. mg、26、一物体放置在倾角为图26所示在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是A.B.C.D.7、当一定时，当一定时，当a 一定时， 当a 一定时，a越大, a越大, 越大, 越大,23图25m的西瓜(未与箩筐接触)受到周围的的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为斜面对物体的正压力越小 斜面对物体的摩擦力越大 斜面对物体的正压力越小 斜面对物体的摩擦力越小a，如八a图26放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力的关系和物块速度 V与时间t的关系如图27

12、、28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卩分别为：卩=0.4; 卩=2/15;卩=0.2;=0.2.F的作用，F的大小与时间t= V/m.s-1A. m=0.5kg,B. m=1.5kg,C. m=0.5kg,D. m=1.0kg,1图27t/s 2图28t/s8、一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月与表 飞行，先加速运动，再匀速运动探测器通过喷气而获得推动 向的描述中正确的是A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气. 气.C.探测器匀速运动时， 竖直向下喷气.D.探测器匀速运动时， 不面成一倾斜角的直线 力以下关于喷气方B.探测

13、器加速运动时，竖直向下喷需要喷气.精锐1对19、物体B放在物体A 上, A、B的上下表面均与斜面平行(如图29所示)，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时，下列说法正确的是：A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。B. A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。ACmoC. A、B之间的摩擦力为零。D . A、B之间是否存在摩擦力取决于 A、B表面的性质。10.如图30所示，弹簧秤外壳质量为mo,弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质图30量为m,现用一方向竖直向上的外力 F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为:A.mg; B. momg； C.4f； D.亠 F

14、mm0 mm0 m11.如图31所示，质量为m的小球A用细绳悬挂于车顶板的 0 作用下沿倾角为30的斜面向上做匀加速直线运动时，球A的悬线30夹角。求：上运动的加速度多大？ 拉力是多大？30图3112. 如图32所示，质量为M的木板放在倾角为0的光滑斜面上， 质量为m的人在木板上跑，假如脚与板接触处不打滑。(1) 要保持木板相对斜面静止，人应以多大的加速度朝什么方向跑动？(2) 要保持人相对于斜面的位置不变，人在原地跑而使木板以多大的加速度朝 什么方向运动？13. 如图33所示，在质量为 m=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量 nA=20kg的小物体A (可视为质点)，对车厢B施加一水平向右

15、的恒力F,且F=120N使之从静止开始运动。测得车厢 B在最初t=2.0s内移动s=5.0m,且这段时间内小物块未与车厢壁 发生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计。(1) 计算B在2.0s的加速度。(2) 求t=2.0s末A的速度大小。(3) 求t=2.0s内A在B上滑动的距离。14. 一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的边重合，如图34。已知盘与桌布间的动摩擦因数为卩1,盘与桌面间的动摩擦因数为卩现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？(以g表示重力加速度)AB2。若圆点，当小车在外

16、力恰好与竖直方向成(1) 小车沿斜面向(2) 悬线对球A的e图32I FOoA7777777777777图33B图34和精锐1对1一 夯实基础知识1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。对牛顿第一定律的理解要点：（1 ）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持；（2）它定性地揭示了运动与力的关系，即力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因；（3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性一一惯性；（4）不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现 象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告

17、诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象， 利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律；（5）牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。2、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的 方向相同。公式 F=ma.对牛顿第二定律的理解要点：（1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律研究其效果，分析出物体的运动规律；反过来，知道了运动，可根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，控

18、制运动提供了理论基础；（2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度；（3）牛顿第二定律是矢量关系，加速度的方向总是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，Fx=max,Fy=may,Fz=maz； （4）牛顿第二定律 F=ma定义了力的基本单位 牛顿（定义使质量为1kg的物体产生1m/s* 1 2 3 4 5的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。对牛顿第三定律的理解要点：（1）作用力和反作用力相互依赖性，它们是相互依存，互以对方作为自已存在的前提；（2）作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失，同时变化，不是先有作用力后有反作用力；（3）作用力和反作用力是同一性质的力；（4）作用力和反作用力是不可叠加的，作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两个力的作用效果不能相互抵消，这应注意同二力平衡加以区别。4、 物体受力分析的基本