牛顿定律应用
班级 姓名
一、基本知识
1、 牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力; 2、同向——加速度的方向跟合外力的方向相同; 3、同时——加速度随着合外力的变化同时变化; 4、同体——F 、m 、a 对应于同一物体或同一系统。
【应用1】(苏州市08届高三教学调研测试) A、B 两个小球的质量分别为m 、2m ,由两轻质弹簧连接(如
图所示),处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A .将A 球上方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度为零,B 的加速度为零 B .将A 球上方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度为零 C .将A 球下方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度为零 D .将A 球下方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度不为零
1.基本单位:所选定的基本物理量的单位。
2.导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的单位。 3.单位制:基本单位和导出单位的总和叫单位制.
4.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际
单位制。
【应用2】请把下列物理量与单位一对应起来
(1)力 A、kg ·m /s (2)压强 B、kg ·m/s (3)功 C、kg ·m / s (4)功率 D、kg/ (s·m)
22
222
3
二、方法探究
(一)已知物体的运动情况,分析物体受力情况
【例1】(山东临沂市08届高三上学期期中考试)在山东省临沂市某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目,
该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m。(不计空气阻力,取g=10m/s,结果保留2位有效数字)问:
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F 为多大? (2)滑草装置与草皮之间动摩擦因数μ为多大? (二)已知物体的受力情况,分析物体运动情况
2
【例2】 (2009·宁夏理综·20) 如图4所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在
木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平恒力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A .物块先向左运动,再向右运动
B .物块向左运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
【例3】(山东沂源一中08届高三模块终结性检测) 如图4所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO 呈水
平状态,BO 跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )
A 、不管剪断哪一根,小球加速度均是零 B 、剪断AO 瞬间,小球加速度大小a=gtanα C 、剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=gcosα D 、剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g/cosα
拓展:若把AO 、BO 换为轻绳后又怎样?
图象问题包括:识别图象、读图(从图象中获取信息)、用图象法解题和画图。经常采用“数形结合”的方法。
【例4】 (如东中学08届高三第二阶段测试)物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上,它们的质量分别为m A 、
m B 、m C ,与水平面的动摩擦因数分别为μA 、μB 、μC ,用平行于水平面的拉力F 分别拉物体A 、B 、C ,所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图2所示,A 、B 两直线平行,则以下正确的是( ) A 、μA =μB =μC B 、μA <μB =μC C 、m A <m B <m C D 、m A <m B =mC
三、针对训练
作用瞬间(
)
B 、物体立即具有加速度但速度为零
1.(镇江中学08届高三第一学期期中考试卷)静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始A 、物体立即具有速度和加速度
C 、物体立即具有速度但加速度为零 D 、物体的速度和加速度该时刻都为零
2、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组? A. 米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、测力计、打点计时器 C. 量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表
3. 如图所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点A 处由静止开始沿光滑弦轨道AB 下滑至B 点,
那么( )
①只要知道弦长,就能求出运动时间 ②只要知道圆半径,就能求出运动时间 ③只要知道倾角θ,就能求出运动时间 ④只要知道弦长和倾角就能求出运动时间 A .只有① C .①③
B .只有② D .②④
θ
A 4、(金陵中学07~08学年度第一学期期中考试)如图所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A 从静止开始下滑到皮带底端B 用的时间为t ,则 ( ) A .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定大于t B .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t C .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t
D .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定小于t
5、 (2009·上海综合·7) 如图所示为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C 点到达最低点D ,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )
①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大 ③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④
6.质量为m 和M 的两个完全相同材料制成的物体用轻绳连接,用一大小不变的拉力F 拉M ,使两物体在图中所示的AB 、BC 、CD 三段轨道上都做匀加速直线运动,物体在三段轨道上运动时力F 都平行于轨道,且动摩擦因数均相同,设在AB 、BC 、CD
和M 之间的绳上的拉力分别为T1、T2、T3,则它们的大小( A .T 1=T 2=T 3 B .T 1>T 2>T 3 7.物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向
C .T 1<T 2<
T 3 D .T 1<T 2
=T 3
相反的水平力F 1、F 2。且F 1大于F 2,则弹簧秤的示数( ) A .一定等于F 1+F 2
B .一定等于F 1-F 2
C .一定大于F 2小于F 1
D .条件不足,无法确定
8.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( )
A .m =0.5kg ,μ=0.4
B .m =1.5kg ,μ=
2 15
C .m =0.5kg ,μ=0.2 D .m =1kg ,μ=0.2
9.质量相等的A 、B 、C 三个球,通过两个相同的弹簧连接起来,如图所示。用绳将它们悬挂于O 点。则当绳OA 被剪断的瞬间,A 的加速度为 B 的加速度为,C 的加速度为
10、(南京一中08届高三第一次月考试卷)一个质量为m 的小球B ,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A 、C 两点,已知两绳拉直时,如图所示,两绳与车厢前壁的夹角均为45°,试求当车以加速度a=2g /2向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力。
11.如图12所示,有一长度x =1 m 、质量M =10 kg 的平板小车静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m =4 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s 内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F 是多少?(g取10 m /s 2)
12. 如图所示,将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中,在箱的上顶板和下底板上安有压力传
2
感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2m/s的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时,上
2
顶板的传感器显示的压力为6.0N ,下底板的传感器显示的压力为10.0N ,取g=10m/s (1)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。 (2)要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
13.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。现将一套有球的细直杆放入风洞实验室。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?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
14、传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示,今在传送带上端A 处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A 到B 的长度为16m ,则物体从A 运动到B 的时间为多少?(g =10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
图14
15、如图14所示,长为L 的薄木板放在长为L 的正方形水平桌面上,木板的两端与桌面的两端对齐,一小木块放在木板的中点,木块、木板质量均为m ,木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为μ.现突然施加水平外力F 在薄木板上将薄木板抽出,最后小木块恰好停在桌面边上,没从桌面上掉下.假设薄木板在被抽出的过程中始终保持水平,且在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上.求水平外力F 的大小.
A 2
牛顿定律应用
班级 姓名
一、基本知识
1、 牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力; 2、同向——加速度的方向跟合外力的方向相同; 3、同时——加速度随着合外力的变化同时变化; 4、同体——F 、m 、a 对应于同一物体或同一系统。
【应用1】(苏州市08届高三教学调研测试) A、B 两个小球的质量分别为m 、2m ,由两轻质弹簧连接(如
图所示),处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A .将A 球上方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度为零,B 的加速度为零 B .将A 球上方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度为零 C .将A 球下方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度为零 D .将A 球下方弹簧剪断的瞬时,A 的加速度不为零,B 的加速度不为零
1.基本单位:所选定的基本物理量的单位。
2.导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系,推导出的物理量的单位。 3.单位制:基本单位和导出单位的总和叫单位制.
4.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际
单位制。
【应用2】请把下列物理量与单位一对应起来
(1)力 A、kg ·m /s (2)压强 B、kg ·m/s (3)功 C、kg ·m / s (4)功率 D、kg/ (s·m)
22
222
3
二、方法探究
(一)已知物体的运动情况,分析物体受力情况
【例1】(山东临沂市08届高三上学期期中考试)在山东省临沂市某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目,
该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m。(不计空气阻力,取g=10m/s,结果保留2位有效数字)问:
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F 为多大? (2)滑草装置与草皮之间动摩擦因数μ为多大? (二)已知物体的受力情况,分析物体运动情况
2
【例2】 (2009·宁夏理综·20) 如图4所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在
木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平恒力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A .物块先向左运动,再向右运动
B .物块向左运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C .木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D .木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
【例3】(山东沂源一中08届高三模块终结性检测) 如图4所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO 呈水
平状态,BO 跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是( )
A 、不管剪断哪一根,小球加速度均是零 B 、剪断AO 瞬间,小球加速度大小a=gtanα C 、剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=gcosα D 、剪断BO 瞬间,小球加速度大小a=g/cosα
拓展:若把AO 、BO 换为轻绳后又怎样?
图象问题包括:识别图象、读图(从图象中获取信息)、用图象法解题和画图。经常采用“数形结合”的方法。
【例4】 (如东中学08届高三第二阶段测试)物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上,它们的质量分别为m A 、
m B 、m C ,与水平面的动摩擦因数分别为μA 、μB 、μC ,用平行于水平面的拉力F 分别拉物体A 、B 、C ,所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图2所示,A 、B 两直线平行,则以下正确的是( ) A 、μA =μB =μC B 、μA <μB =μC C 、m A <m B <m C D 、m A <m B =mC
三、针对训练
作用瞬间(
)
B 、物体立即具有加速度但速度为零
1.(镇江中学08届高三第一学期期中考试卷)静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始A 、物体立即具有速度和加速度
C 、物体立即具有速度但加速度为零 D 、物体的速度和加速度该时刻都为零
2、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组? A. 米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、测力计、打点计时器 C. 量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表
3. 如图所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点A 处由静止开始沿光滑弦轨道AB 下滑至B 点,
那么( )
①只要知道弦长,就能求出运动时间 ②只要知道圆半径,就能求出运动时间 ③只要知道倾角θ,就能求出运动时间 ④只要知道弦长和倾角就能求出运动时间 A .只有① C .①③
B .只有② D .②④
θ
A 4、(金陵中学07~08学年度第一学期期中考试)如图所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A 从静止开始下滑到皮带底端B 用的时间为t ,则 ( ) A .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定大于t B .当皮带向上运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t C .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定等于t
D .当皮带向下运动时,物块由A 滑到B 的时间一定小于t
5、 (2009·上海综合·7) 如图所示为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O 点,另一端和运动员相连.运动员从O 点自由下落,至B 点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C 点到达最低点D ,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是( )
①经过B 点时,运动员的速率最大 ②经过C 点时,运动员的速率最大 ③从C 点到D 点,运动员的加速度增大 ④从C 点到D 点,运动员的加速度不变 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④
6.质量为m 和M 的两个完全相同材料制成的物体用轻绳连接,用一大小不变的拉力F 拉M ,使两物体在图中所示的AB 、BC 、CD 三段轨道上都做匀加速直线运动,物体在三段轨道上运动时力F 都平行于轨道,且动摩擦因数均相同,设在AB 、BC 、CD
和M 之间的绳上的拉力分别为T1、T2、T3,则它们的大小( A .T 1=T 2=T 3 B .T 1>T 2>T 3 7.物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向
C .T 1<T 2<
T 3 D .T 1<T 2
=T 3
相反的水平力F 1、F 2。且F 1大于F 2,则弹簧秤的示数( ) A .一定等于F 1+F 2
B .一定等于F 1-F 2
C .一定大于F 2小于F 1
D .条件不足,无法确定
8.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( )
A .m =0.5kg ,μ=0.4
B .m =1.5kg ,μ=
2 15
C .m =0.5kg ,μ=0.2 D .m =1kg ,μ=0.2
9.质量相等的A 、B 、C 三个球,通过两个相同的弹簧连接起来,如图所示。用绳将它们悬挂于O 点。则当绳OA 被剪断的瞬间,A 的加速度为 B 的加速度为,C 的加速度为
10、(南京一中08届高三第一次月考试卷)一个质量为m 的小球B ,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A 、C 两点,已知两绳拉直时,如图所示,两绳与车厢前壁的夹角均为45°,试求当车以加速度a=2g /2向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力。
11.如图12所示,有一长度x =1 m 、质量M =10 kg 的平板小车静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量m =4 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要使物块在2 s 内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F 是多少?(g取10 m /s 2)
12. 如图所示,将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中,在箱的上顶板和下底板上安有压力传
2
感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2m/s的加速度做竖直向上的匀减速直线运动时,上
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顶板的传感器显示的压力为6.0N ,下底板的传感器显示的压力为10.0N ,取g=10m/s (1)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。 (2)要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
13.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。现将一套有球的细直杆放入风洞实验室。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?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
14、传送带与水平面夹角37°,皮带以10m/s的速率运动,皮带轮沿顺时针方向转动,如图所示,今在传送带上端A 处无初速地放上一个质量为m=0.5kg的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,若传送带A 到B 的长度为16m ,则物体从A 运动到B 的时间为多少?(g =10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
图14
15、如图14所示,长为L 的薄木板放在长为L 的正方形水平桌面上,木板的两端与桌面的两端对齐,一小木块放在木板的中点,木块、木板质量均为m ,木块与木板之间、木板与桌面之间的动摩擦因数都为μ.现突然施加水平外力F 在薄木板上将薄木板抽出,最后小木块恰好停在桌面边上,没从桌面上掉下.假设薄木板在被抽出的过程中始终保持水平,且在竖直方向上的压力全部作用在水平桌面上.求水平外力F 的大小.
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