专题八、牛顿第二定律
专题八、牛顿第二定律两类动力学问题
1、在牛顿第二定律的表达式F= kma中,有关比例系数k的说法中正确的是()
A.在任何情况下,k都等于1
B.k的数值由质量、加速度及力的大小决定
C.k的数值由质量、加速度及力的单位决定
D.以上说法都不对
2、一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的大小不变而方向发生变化时,物体的加速度大小可能为()
A.2m/s2B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2
3、设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力F和其速度v成正比,则雨滴的运动情况是()
A.先加速后减速,最后静止
B.先加速后减速至匀速
C.先加速后匀速
D.加速度先变大后变小
4、跳高运动员从地面起跳的瞬间,下列说法中正确的是()
A.运动员对地面的压力大小小于运动员受到的重力
B.地面对运动员的支持力大小大于运动员受到的重力
C.地面对运动员的支持力大小大于运动员对地面的压力
D.无论什么情况,运动员对地面的压力大小等于地面对运动员的支持力
5、在匀速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法中正确的是()
A.物体立即向下做自由落体运动
B.物体具有向上的初速度,做匀加速运动
C.物体具有向上的初速度,具有竖直向下的加速度
D.物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度
6、关于超重与失重,下列说法中正确的是()
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于失重状态时,其重力减小了
C.物体处于完全失重状态时,其重力为零
D.无论物体处于超重、失重还是完全失重,物体所受到的重力是不变的
7.(8分)质量M =6.0×103kg 的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S =7.2×102
m 时,
达到起飞速度v =60m/s 。
⑴若不计滑行中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大?
⑵若滑行过程中受到的平均阻力大小为f =3.0×103
N ,牵引力与第1问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大?
8.(10分)质量m =20kg 的物体,在大小恒定的水平外力F 的作用下,在水平面上做直线运动。0—2s 内F 与运动方向相反,2—4s 内F 与运动方向相同,物体的速度—时间图象如图所示。求物体与水平面间的动摩擦因数μ。(g 取10m/s 2)
t/s
v/m ·s -1 10 —2
0 2 4
参考答案
1、C
分析:牛顿第二定律的公式F=Kma ,其中的K 的取值是由公式中所涉及的物理量的单位所 决定的,当所涉物理量都取国际单位时,K=1,因此正确答案为C . 2、AB
分析:根据力的合成的平行四边形定则,这两个力的合力的取值范围为:4N~6N.
根据牛顿第二定律:ma =合F ,可知其加速度的取值范围为:22/4/2s m a s m ≤≤,所以正确
的答案为AB. 3、C
分析:由题意可知阻力f=kv ,对下落的雨滴受力分析可知:受竖直向下的重力和竖直向上的阻力,由牛顿第二定律可得: ↓↑=-ma kv mg 当速度达到某值v 时,a=0,此时水滴做匀速运动, 所以水滴先做加速度减小的加速运动后匀速运动,故选C.
4、BD
分析:对运动员而言,起跳瞬间有向上的加速度,所以地面对运动员的支持力一定是大于运动员所受的重力,而对于作用力与反作用力则是无条件的等值、反向、共线的,所以A 项错误,而B 项正确,C 项错误,D 项正确。注意分辨作用力与反作用力,和作用于同一物体上的力,所以本题的正确为BD.
5、C
分析:离开气球的物体,只受重力作用,由牛顿第二定律可得:ma mg = 可得:g a = 所以物体具有竖直向下的加速度,再由牛顿第一定律,物体由于惯性,离开气球时具有和气球一样的初速度,因此正确的选项为C 6、D
分析:超重和失重现象中物体的实重G=mg 是不会变化的,只是视重发生了变化,超重是由于 物体具有竖直向上的加速度而产生的,失重是由于物体具有竖直向下的加速度而产生的。 7.解:(1)对客机
由运动学公式:as v 22
=(s 表示位移)求出加速度a 由牛顿第二定律:ma F = 得:F=ma=1.5×104N ⑵对客机,
由牛顿第二定律:F —f=Ma 求出加速度a 由运动学公式得:s= v2/2a , 得s=M v2/2(F —f )=900m 。
8.解:由图象可得:0—2s 内物体的加速度2
10105/2
t v v a m s t --=
==-,
2—4s 内物体的加速度2
2201/2
t v v a m s t
---=
=
=-。
根据牛顿第二定律:0—2s 内,1()F mg ma μ-+= ① 2—4s 内,2()F m g m a μ--= ② 联立①②式代入数据,得:0.2μ=
牛顿第二定律的应用专题分类训练训练(精品)
图3 牛顿第二定律的应用检测题 (以下各题取2 /10s m g ) 第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况 1,如图1所示,用F = N 的水平拉力,使质量m = kg 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动.求: (1)物体加速度a 的大小; (2)物体开始运动后t = s 内通过的位移x . { 2,如图2所示,用F = N 的水平拉力,使质量m = kg 的物体由静止开始沿 光滑水平面做匀加速直线运动。 (1)求物体的加速度a 的大小; (2)求物体开始运动后t = s 末速度的大小; 【 3.如图3所示,用F 1 = 16 N 的水平拉力,使质量m = kg 的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体所受的滑动摩擦力F 2 = N 。求: (1)物体加速度a 的大小; (2)物体开始运动后t= s 内通过的位移x 。 @ 4.如图4所示,用F =12 N 的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m = kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=. 求: (1)物体加速度a 的大小; (2)物体在t =时速度v 的大小. [ 图1 图2 图4
5,一辆总质量是×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是×103N ,受到的阻力为车重的倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大 ( 6.如图6所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。 求: (1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。 7,如图7所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为, (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)求物块速度达到s m v /0.6 时移动的距离 ; 第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况 1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由s 增加到s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是×106kg ,机车对列车的牵引力是×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小. 图6 ! F
牛顿第二定律专题(高清图)
牛顿运动定律 专题一(第12讲) 一、斜面问题 1.(2013重庆理综) 图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球 由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图2中的() A.①、②和③ B.③、②和① C.②、③和① D.③、①和② 二、等时圆问题 2.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。每根杆上都套着一个小滑环(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依次表示滑环到达d所用的时间,则() A.t1 < t2 < t3 B.t1 > t2 > t3 C.t3 > t1 > t2 D.t1 = t2 = t3
变式1:如图所示,oa、ob、oc是竖直面内三根固定的光滑细杆,O、a、b、c、d位于同一圆周上,d点为圆周的最高点,c点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环都从o点无初速释放,用t1、t2、t3依次表示滑环到达a、b、c所用的时间,则( ) t1 = t2 = t3 B.t1 > t2 > t3 C.t1 < t2 < t3 D.t3 > t1 > t2 变式2:有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°、45°和30°。 这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙,分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑,如图所示。物体滑到O点的先后顺序是() A.甲最先,乙稍后,丙最后 B.乙最先,然后甲和丙同时到达 C.甲、乙、丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后 三、连接体问题 3.如图所示,质量形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力推1号木块,使10个木块一起向右匀加速运动,则2号木块对3号木块的推力为___________,4号木块对3号木块的推力为___________.
牛顿第二定律的系统表达式及应用一中
牛顿第二定律的系统表达式 一、整体法和隔离法处理加速度相同的连接体问题 1.加速度相同的连接体的动力学方程: F 合 = (m 1 +m 2 +……)a 分量表达式:F x = (m 1 +m 2 +……)a x F y = (m 1 +m 2 +……)a y 2. 应用情境:已知加速度求整体所受外力或者已知整体受力求整体加速度。 例1、如图,在水平面上有一个质量为M的楔形木块A,其斜面倾角为α,一质量为m的木块B放在A的斜面上。现对A施以水平推力F, 恰使B与A不发生相对滑动,忽略一切摩擦,则B对 A的压力大小为( BD ) A 、 mgcosα B、mg/cosα C、FM/(M+m)cosα D、Fm/(M+m)sinα ★题型特点:隔离法与整体法的灵活应用。 ★解法特点:本题最佳方法是先对整体列牛顿第二定律求出整体加速度,再隔离B受力分析得出A、B之间的压力。省去了对木楔受力分析(受力较烦),达到了简化问题的目的。 例2.质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上,如图所示。求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力F。(F1>F2) 例3、两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对B的作用力等于 ( ) A.F F F F 3、B 解析:首先确定研究对象,先选整体,求出A、B共同的加速度,再单独研究B,B 在A施加的弹力作用下加速运动,根据牛顿第二定律列方程求解. 将m1、m2看做一个整体,其合外力为F,由牛顿第二定律知,F=(m1+m2)a,再以m2为研究对象,受力分析如右图所示,由牛顿第二定律可得:F12=m2a,以上两式联立可得:F12= ,B正确. 例4、在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c,如图1所示,已知m1>m2,三木块均处于静止, 则粗糙地面对于三角形木块( D ) A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右。B.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左。C.有摩擦力作用,组摩擦力的方向不能确定。D.没有摩擦力的作用。 二、对加速度不同的连接体应用牛顿第二定律1.加速度不同的连接体的动力学方程:b c a
牛顿第二定律各种典型题型
牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。 2.表达式F=ma。 3.“五个”性质 考点一错误!瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→错误!―→错误! 2.两种模型 (1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变。 [例] (多选)(2014·南通第一中学检测)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是() A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsin θ B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零 C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θ D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
[例](2013·吉林模拟)在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间,取g=10 m/s2,以下说法正确的是( ) A.此时轻弹簧的弹力大小为20 N B.小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左 C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2,方向向右 D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0 针对练习:(2014·苏州第三中学质检)如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A的加速度的大小分别为( ) A.错误!,错误!+gB.错误!,错误!+g C.错误!,错误!+g D.错误!,\f(F,3m)+g 4.(2014·宁夏银川一中一模)如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B A.都等于错误! B.错误!和0 C.错误!和错误!·错误!?D.错误!·错误!和错误! 考点二错误!动力学的两类基本问题分析 (1)把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析。一个桥梁:物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,画图找出各过程间的位移联系。
牛顿第二定律以及专题训练
牛顿第二定律 1.牛顿第二定律的表述(内容) 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,公式为:F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。 对牛顿第二定律理解: (1)F=ma中的F为物体所受到的合外力. (2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变. (4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。 (5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 (6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米/秒2. (7)F=ma的适用范围:宏观、低速 2.应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律: ∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。 ③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 ④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。 解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,那么问题都能迎刃而解。 3.应用举例 【例1】质量为m的物体放在水平地面上,受水平恒力F作用,由静止开始做匀加速直线运动,经过ts后,撤去水平拉力F,物体又经过ts停下,求物体受到的滑动摩擦力f.
牛顿第二定律练习题和答案
牛顿第二定律练习题和 答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
牛顿第二定律练习题 一、选择题 1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 [ ] A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 2.关于运动和力,正确的说法是 [ ] A.物体速度为零时,合外力一定为零 B.物体作曲线运动,合外力一定是变力 C.物体作直线运动,合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动,合外力一定为零 3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ] A.匀减速运动B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动 4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值: [ ] A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D.在国际单位制中,k的数值一定等于1 5.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是 [ ] A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加 速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块 [ ] A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左 C.没有摩擦力作用D.条件不足,无法判断 7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是 [ ] A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零 8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F 改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 [ ] A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a
牛顿第二定律应用的典型问题
牛顿第二定律应用的典型问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。由知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。 例1. 如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是() 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方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 B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D. 探测器匀速运动时,不需要喷气 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向 与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2 2. 力和加速度的瞬时对应关系 (1)物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,而与这一瞬时之间或瞬时之后的力无关。若合外力变为零,加速度也立即变为零(加速度可以突变)。这就是牛顿第二定律的瞬时性。 (2)中学物理中的“绳”和“线”,一般都是理想化模型,具有如下几个特性: ①轻,即绳(或线)的质量和重力均可视为零。由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等。 ②软,即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能弯曲)。由此特点可知,绳与其他物体相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 ③不可伸长:即无论绳子所受拉力多大,绳子的长度不变。由此特点知,绳子中的张力可以突变。 (3)中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性: ①轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为零。由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。 ②弹簧既能受拉力,也能受压力(沿弹簧的轴线);橡皮绳只能受拉力,不能承受压力(因橡皮绳能弯曲)。
牛顿第二定律经典例题
牛顿第二定律应用的问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。由知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。 例1. 如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是() 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方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 B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时,不需要喷气
解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向 与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2
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课题:牛顿第二定律应用(一) 目的:1、掌握应用牛顿定律分析力和运动关系问题的基本方法。 2、培养学生分析解决问题的能力。 重点:受力分析、运动和力关系的分析。 难点:受力分析、运动和力关系的分析。 方法:启发思考总结归纳、讲练结合。 过程:一、知识点析: 1.牛顿第二定律是在实验基础上总结出的定量揭示了物体的加速度与力和质量的关系。数学表达式:ΣF=ma或ΣFx=Ma x ΣF y =ma y 理解该定律在注意: (1)。瞬时对应关系;(2)矢量关系;(3)。 2.力、加速度、速度的关系: (1)加速度与力的关系遵循牛顿第二定律。 (2)加速度一与速度的关系:速度是描述物体运动的一个状态量,它与物体运动的加速度没有直接联系,但速度变化量的大小加速度有关,速度变化量与加速度(力)方向一致。 (3)力与加速度是瞬时对应关系,而力与物体的速度,及速度的变化均无直接关系。Δv=at,v=v +at,速度的变化需要时间的积累,速度的大小还需考虑初始情况。 二、例题分析: 例1。一位工人沿水平方向推一质量为45mg的运料车,所用的推力为90N,此时运料车的加速度是1.8m/s2,当这位工人不再推车时,车的加速度。 【例2】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 【解析】本题主要研究a与F 合 的对应关系,弹簧这种特殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物体 正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 =0,由A→C 的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置
牛顿第二定律 两类动力学问题试卷
考点10牛顿第二定律两类动力学问题考点名片 考点细研究:本考点是物理教材的基础,也是历年高考必考的内容之一,其主要包括的考点有:(1)用牛顿第二定律解决两类基本问题; (2)瞬时问题;(3)牛顿第二定律在传送带问题中的应用;(4)图象问题等。其中考查到的如:2016年全国卷Ⅰ第16题、2016年全国卷Ⅱ第19题、2016年天津理综第8题、2016年江苏物理卷第9题、2016年四川理综第10题、2015全国卷Ⅰ第20题、2015年重庆理综第5题、2014年海南高考第3题、2014年大纲卷第19题、2014年北京高考第18题、2014年山东高考第23题。 备考正能量:牛顿运动定律是历年高考的主干知识;它不仅是独立的知识点,更是解决力、电动力学综合问题的核心规律。可单独命题(选择题、实验题),也可综合命题(解答题)。高考对本考点的考查以对概念和规律的理解及应用为主,试题难度中等或中等偏上。 一、基础与经典 1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是() A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比 答案 D 解析根据牛顿第二定律a=F m可知物体的加速度与速度无关, 所以A错误;即使合力很小,也能使物体产生加速度,所以B错误;物体加速度的大小与物体所受的合力成正比,所以C错误;力和加速度为矢量,物体的加速度与质量成反比,所以D正确。
2. 如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点处固定着一个质量为m的小球。当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4表示变化)可能是下列图中的(O O′沿杆方向)() 答案 C 解析以小球为研究对象,受到重力和杆对小球的作用力,沿水平方向和竖直方向分解杆对小球的作用力,竖直方向的分力和重力始终平衡,所以竖直方向的分力大小不变,而水平方向的分力逐渐增大,所以C选项正确。
牛顿第二定律专题 .doc
牛顿第二定律专题 一、矢量性 1、如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m 的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F 1至F 4变化表示)可能是下图中的(OO '沿杆方向)( ) 二、瞬时问题 2、如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是( ) A .a A =g ; a B =g B .a A =2g ;a B =g C a A =2g ;a B =0 D .a A =0 ; a B =g 3、如图3-3-2a 所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,物体处于平衡状态.现将l 2线剪断,(1)求剪断瞬时物体的加速度.(2)若将图a 中的细线l 1改为长度相 同、质量不计的轻弹簧 4、如图3-3-17所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧, 两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M .N 固定与杆 上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬时,小球加速度的大小 为12m /s 2.若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可 能是( ) A .22m /s 2,竖直向上 B .22m /s 2,竖直向下 C .2m /s 2,竖直向上 D .2m /s 2 ,竖直向下 O F 2 F 1 O F 3 F 4 A O F 2 F 1 O F 3 F 4 B O F 2 F 1 O F 3 F 4 C O O F 2 F 1 F 3 F 4 D ' ' ' ' θ l 1 l 2 θ l 1 l 2 图3-3-2 M N 图3-3-17 图3-3-1 B A
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用 Prepared on 22 November 2020