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高三物理牛顿第二定律1

高三物理牛顿第二定律1
高三物理牛顿第二定律1

牛顿第二定律

并第三节&第四节

加速度(a )与合外力(伦)、质量(m )有关。

加速度的方向与合外力的方向相同。

我们已经知道它们之间这样的一种定性关系,那它们之间具体的数值关系(定量关系)是怎样得呢?

探究实验

_ G 1 °

实验原理:对于一个V°=0的匀加速直线运动,S二二川,

Q二牛。在S—定的情况下,我们通过精确的

即:

/ 2

测量时间(t)就能得到加速度(a)的精确值。

7、

器材介绍:

气垫导轨(替换长木板,减小摩擦) 2、标尺(测长度)

4、挡板

5、 光电门

6、 数字计时器(精确测量时间间隔) 小桶祛码细绳定滑轮(替换下滑力)3、 滑块(替换小车)

人教版高中物理必修一:《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 9.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则 A.物体始终向西运动 B.物体先向西运动后向东运动 C.物体的加速度先增大后减小 D.物体的速度先增大后减小 二、填空题 10.如图3所示,质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动.两球间是一

牛顿第二定律典型计算题精选

牛顿第二定律典型计算题精选 一、无相对运动的隔离法整体法(加速度是桥梁) 典例1:如图所示,bc 是固定在小车上的水平横杆,物块M中心穿过横杆,M通过细线悬吊着小物块m,小车在水平地面上运动的过程中,M始终未相对杆bc 移动,M、m与小车保持相对静止,悬线与竖直方向夹角为α,求M受到横杆的摩擦力的大小及方向。 二、有相对运动的隔离法整体法(12F ma Ma =+合) 典例2:如图所示,质量为M 的斜劈放置在粗糙的水平面上,质量为m 1的物块用一根不可伸长的轻绳挂起,并通过滑轮与在光滑斜面上放置的质量为m 2的滑块相连。斜面的倾角θ,在m 1、m 2的运动过程中,斜劈始终不动。若m 1=1kg ,m 2=3kg ,θ=37°,斜劈所受摩擦力大小及方向?(sin37°=0.6,g =10m/s 2)

三、传送带(共速后运动研判) 典例3:如图所示,传送带与水平方向成θ=30°角,皮带的AB部分长L=3.25m,皮带以v=2m/s的速率顺时针方向运转,在皮带的A端上方无初速地放上一个 μ=,求: 小物体,小物体与皮带间的滑动摩擦系数/5 (1)物体从A端运动到B端所需时间; (2)物体到达B端时的速度大小. 四、有动力滑板(最大静摩擦力决定分离点) 典例4:如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F,若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长。试通过分析与计算,在图中做出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像。

高三物理一轮复习牛顿第二定律的综合应用一教案

牛顿第二定律的综合应用(一) 课题牛顿第二定律的综合应用(一)计划课时 3 节 教学目标1、巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义。 2、掌握牛顿第二定律的应用方法。 3、通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法,培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。 4、训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。 教学重点应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。 教学难点培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。 教学方法分析法、探究法 教学内容及教学过程 一、引入课题 牛顿第二定律主要是解决动力学问题的桥梁,如何应用牛顿第二定律解决好这一问题呢? 二、主要教学过程 突破一牛顿运动定律与图象综合问题的求解方法 物理公式与物理图象的结合是一种重要题型,也是高考的重点及热点。 1.“两大类型” (1)已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运动情况。 (2)已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。 2.“一个桥梁”:加速度是联系v-t图象与F-t图象的桥梁。 3.解决图象问题的方法和关键 (1)分清图象的类别:分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点。 (2)注意图象中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等表示的物理意义。 (3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与物体的运动情况相结合,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图象中得出的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点。 突破二连接体问题的分析方法 1.连接体的分类

高中物理 专题、牛顿第二定律(实验定律)

二、牛顿第二定律(实验定律) ◎知识梳理 1. 定律内容 物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量m成反比。 2. 公式: 理解要点: ①因果性:F 是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消合 失; ②方向性:a与都是矢量,,方向严格相同; ③瞬时性和对应性:a为某时刻物体的加速度,是该时刻作用在该物体上的合外力。 ○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。 ◎例题评析 【例2】如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样的? 【分析与解答】因为速度变大或变小取决于加速度和速度方向的关系, 当a与v同向时,v增大;当a与v反向时,v减小;而a由合外力决定,所以 此题要分析v,a的大小变化,必须先分析小球的受力情况。 小球接触弹簧时受两个力的作用:向下的重力和向上的弹力。在接触的头一阶段,重力大于弹力,小球合力向下,且不断变小(因为F合=mg-kx,而x增大),因而加速度减小(因为a=F/m),由于v方向与a同向,因此速度继续变大。 当弹力增大到大小等于重力时,合外力为零,加速度为零,速度达到最大。 之后,小球由于惯性继续向下运动,但弹力大于重力,合力向上,逐渐变大(因为F=kx-mg=ma),因而加速度向上且变大,因此速度逐渐减小至零。小球不会静止在最低点,以后将被弹簧上推向上运动。 综上分析得:小球向下压弹簧过程,F方向先向下后向上,先变小后交大;a方向先向下后向上,大小先变小后变大;v方向向下,大小先变大后变小。 【注意】在分析物体某一运动过程时,要养成一个科学分析习惯,即:这一过程可否划分为两个或两个以上的不同的小过程,中间是否存在转折点,如上题中弹力等于重力这一位置是一个转折点,以这个转折点分为两个阶段分析。 【例3】如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1L2的两根细线上.,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,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。 【分析与解答】

牛顿第二定律 提升计算

牛顿第二定律提升计算 1、如图所示,一个质量的物块,在的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平方向成,假设水平面光滑,取重力加速度,,。(1)画出物体的受力示意图; (2)求物块运动的加速度大小; (3)求物块速度达到时移动的距离。 2、如图所示,质量为10kg的金属块放在水平地面上,在大小为100N,方向与水平成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动.物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5.2s后撤去拉力,则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2) 3、如图所示,长度l=2m,质量M=kg的木板置于光滑的水平地面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和小物块间的动摩擦因数μ=0.1,现对小物块施加一水平向右的恒力F=10N,取 g=10m/s2.求: (1)将木板M固定,小物块离开木板时的速度大小; (2)若木板M不固定,m和M的加速度a1、a2的大小; (3)若木板M不固定,从开始运动到小物块离开木板所用的时间.

4、如图甲所示,t=0时,一质量为m=2kg的小物块受到水平恒力F的作用,从A点由静止开始运动,经过B点时撤去力F,最后停在C点.图乙是小物块运动的速度一时间图象.已知重力加速度g=l0m/s2,求: (1)从第Is末到第2s末,物体运动的距离; (2)恒力F的大小. 5、一质量为的小球用轻细绳吊在小车内的顶棚上,如图所示.车厢内的地板上有一质量为 的木箱.当小车向右做匀加速直线运动时,细绳与竖直方向的夹角为θ=30°,木箱与车厢地板相对静止. (空气阻力忽略不计,取g=10 m/s2) 求: (1)小车运动加速度的大小 (2)细绳对小车顶棚拉力的大小 (3)木箱受到摩擦力的大小 . 6、质量分别为m1和m2的木块,并列放置于光滑水平地面,如图所示,当木块1受到水平力F的作用时,两木块同时向右做匀加速运动,求: (1)匀加速运动的加速度多大? (2)木块1对2的弹力. 7、台阶式电梯与地面的夹角为θ,一质量为m的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止,如图4-7所示.则当电梯以加速度a匀加速上升时,求:(1)人受到的摩擦力是多大?(2)人对电梯的压力是多大?

高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律8牛顿第二定律动力学两类基本问题课时达标

牛顿第二定律动力学两类基本问题 1.如图所示,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M中心穿过横杆,M通过细线悬吊着小物块m,小车在水平地面上运动的过程中,M始终未相对杆bc移动,M、m与小车保持相对静止,悬线与竖直方向夹角为α,则M受到横杆的摩擦力为 ( ) A.大小为(m+M)g tan α,方向水平向右 B.大小为Mg tan α,方向水平向右 C.大小为(m+M)g tan α,方向水平向左 D.大小为Mg tan α,方向水平向左 解析:对m受力分析,应用牛顿第二定律得mg tanα=ma,a =g tanα,方向水平向右.取M和m整体分析:F f=(M+m)a=(M +m)g tanα,方向水平向右,A项正确. 答案:A 2.(多选)如图甲所示,在粗糙的水平面上,物体A在水平向右的拉力F的作用下做直线运动,其vt图象如图乙中实线所示,下列判断中正确的是 ( ) A.在0~1 s内,拉力F不断增大 B.在1~3 s内,拉力F保持不变 C.在3~4 s内,拉力F不断增大 D.在3~4 s内,拉力F不断减小 解析:由vt图象可知,在0~1 s内,物体做匀加速直线运动,加速度恒定,由牛顿第二定律可知,合外力恒定,因此拉力恒定,A项错误;在1~3 s内,物体做匀速直线运动,合外力为零,拉力大小始终等于摩擦力的大小,B项正确;在3~4 s内,物体做的是变减速运动,加速度大小越来越大,摩擦力恒定,则由F f-F=ma 可知,拉力F越来越小,C项错误,D项正确. 答案:BD

3.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0 D .物体从A 到O 的过程加速度逐渐减小 解析:首先有两个问题应搞清楚,①物体在A 点所受弹簧的弹力大于物体与地面之间的阻力(因为物体能运动).②物体在O 点所受弹簧的弹力为0.所以在A 、O 之间有弹簧的弹力与阻力相等的位置,故物体在A 、O 之间的运动应该是先加速后减速,A 项正确,B 项错误;O 点所受弹簧的弹力为0,但摩擦力不是0,所以C 项错误;从A 到O 的过程加速度先减小、后增大,故D 项错误. 答案:A 4.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(初速度为0),用t 1、t 2、t 3依次表示各滑环到达d 点所用的时间,则( ) A .t 1<t 2<t 3 B .t 1>t 2>t 3 C .t 3>t 1>t 2 D .t 1=t 2=t 3 解析:设P 为圆上的任一点,∠adP =θ,s =Pd =2R cos θ,由s =12at 2,且a =g cos θ,则t =2R g ,显然t 与θ无关,故D 项正确. 答案:D

牛顿第二定律基础计算终审稿)

牛顿第二定律基础计算文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

牛顿第二定律基础计算 1、如图所示,光滑水平面上有一个质量m=7.0kg的物体,在 F=14N的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运 动.求: (1)物体加速度的大小; (2)5.0s内物体通过的距离. 2、如图所示,光滑水平面上,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动。求: (1)物体运动的加速度是多少 (2)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移 3、质量为2kg的物体,在水平拉力F=5N的作用下,由静止开始在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因素为0.1,求: (1)该物体在水平面上运动的加速度大小。 (2)2s末时,物体的速度大小。 4、如图所示,质量为20Kg的物体在水平力F=100N作用下沿水平面做匀速直线运动,速度大小V=6m/s,当撤去水平外力后,物体在水平面上继续匀减速滑行3.6m后停止运动.(g=10m/s2)求: (1)地面与物体间的动摩擦因数;

(2)撤去拉力后物体滑行的加速度的大小. 5、一质量为2kg的物块置于水平地面上.当用10N的水平拉力F拉物块时,物块做匀速直线运动.如图所示,现将拉力F改为与水平方向成37°角,大小仍为10N,物块开始在水平地面上运动.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2)求:(1)物块与地面的动摩擦因数; (2)物体运动的加速度大小. 6、如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角,小球和车厢相对静止,球的质量为. 已知当地的重力加速度 ,,求: (1)车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况. (2)悬线对球的拉力. 7、如图所示,位于水平地面上质量为M的物块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作加速运动,若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,求:(1)地面对木块的支持力; (2)木块的加速度大小. 8、如图所示,一个人用与水平方向成的力F=10N推一个静止 在水平面上质量为2kg的物体,物体和地面间的动摩擦因数为 0.25。(cos37o=0.8,sin37o=0.6, g取10m/s2)求:

(完整word版)质点系牛顿第二定律-分析

质点系牛顿第二定律的讨论 浙江邮电职业技术学院 徐超明 《中学物理》24卷第7期《质点系牛顿第二定律的简单应用》(简称吴文)讨论了质点系部分质点有相对加速度时的求解方法,提出了用质点系牛顿第二定律求解连接体要比隔离法简单。是的,吴文实际上将质点系的质点加速度在正交直角坐标系两个方向上进行分解,并整体列方程进行求解。 质点系牛顿第二定律可叙述为:质点系的合外力等于系统内各质点的质量与 加速度乘积的矢量和。即: F 合=m 1a 1+m 2a 2+m 3a 3+……+m n a n (1) 这里假定质点系中有n 个质点具有对地的相对加速度。 (上见吴文) 将(1)式再变形,可得: F 合-m 1a 1-m 2a 2-m 3a 3-……-m n a n =0 (2) 若令F 1’=-m 1a 1,F 2’=-m 2a 2,F 3’=-m 3a 3,……,F n ’=-m n a n 则 F 合+∑=n i 1F i ’=0 (3) 从(3)式可得:如果将第i 个质点的加速度效应用F i ’来代替,则就可以用 力合成的静力学方法来求解具有加速度的动力学问题,使质点系部分质点具有加速度的求解比吴文更简单。 值得注意的是F i ’为人为假设力,不是真实存在的,它没有施力体,其大小等于该质点质量与质点加速度的乘积,方向与加速度方向相反。 例1 如图1,质量为M 、倾角为α 的斜面静止在粗糙的水平面上,质量为m 的滑块沿M 粗糙的斜面以加速度a 下滑,求地面对M 的支持力和摩擦力。 图1 解:在M 、m 两质点组成的系统中,受到竖直向下的重力(M +m )g ;地

面对质点系的支持力N;F1’是质点m因具有加 速度a而转换成的假设力,其大小为ma,方向 与加速度a相反;f是地面对质点系的摩擦力, 如图2。 这样我们就可马上求得: f=F1’cosα=ma cosα N =(M+m)g-F1’sinα =(M+m)g-ma sinα图2 例2:如图3,静止在水平面上的木箱M 中央有一根竖直的杆,小环m沿杆有摩擦地以 加速度a下滑,求M对地面的压力的大小。 图3 解:在M、m两质点组成的系统中,受到重力 (M+m)g,地面对质点系的支持力N,质点m因 具有a加速度而添加的假设力ma,如图4。 则立即可得到: N =(M+m)g-ma 图4 例3:如图5,质量为M的木板可沿放在 水平面上固定不动、倾角为α的斜面无摩擦地滑 下。欲使木板静止在斜面上,木板上质量为m的 人应以多大的加速度沿斜面向下奔跑? 图5 解:在M、m两质点组成的系统中,受到竖 直向下的重力(M+m)g,斜面对质点系的支持力

牛顿第二定律计算题2汇总

1.(9分)如图所示为火车站使用的传送带示意图,绷紧的传送带水平部分长度L =4 m ,并以v0=1 m/s 的速度匀速向右运动。现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s2。 (1)求旅行包经过多长时间到达传送带的右端。 (2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短,传送带速度的大小应满足什么条件? 2.(18分)如图所示,倾角α=30的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m 、质量M= 3kg 的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=lkg 的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=3 2.对木板施加沿斜面向上的恒力F ,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=l02 /m s . (1)为使物块不滑离木板,求力F 应满足的条件; (2)若F=37.5N ,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离. 3.如图所示,一质量为M =4 kg ,长为L =2 m 的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1,在此木板的右端上还有一质量为m =1 kg 的铁块,小铁块可视为质点,木板厚度不计.今对木板突然施加一个水平向右的拉力.(g =10 m/ ) (1)若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力大小为6 N ,则小铁块经多长时间将离开木板? (2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2,铁块与地面间的动摩擦因数为0.1,要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5 m ,则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件?

高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律 【例1】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 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 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 =0,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 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mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mgf m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。 综合上述,正确答案应为A、B、D。 【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A 的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少? 【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线 中拉力T,滑块A的支持力N,如 图3-12所示,小球在这三个力作用 下产生向左的加速度,当滑块向左

初中升高中物理教材衔接知识点归纳总结13牛顿第二定律

衔接点13牛顿第二定律 1 【基础知识梳理】 1、牛顿第二定律的内容:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同. 2、牛顿第二定律的表达式:F=ma 3、牛顿第二定律的理解 (1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致 (2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失 (3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的 (4)独立性: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,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果 2、牛顿第二定律解决实际问题 1.确定研究对象. 2.分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图. 3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位. 4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解. 3、超重和失重 超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为超重现象. 失重现象:当物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力小于物体重力的现象称为失重现象. 1.如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂,A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g=10 m/s2)

A .12 N B .22 N C .25 N D .30N 【答案】A 【解析】剪断细线前,A 、B 间无压力,对A 受力分析,受重力和弹簧的弹力,根据平衡条件有: 21020A F m g ==?=N 剪断细线的瞬间,对整体分析,根据牛顿第二定律有: ()()A B A B m m g F a m m =+-+ 代入数据得整体加速度为:6a =m/s 2 隔离对B 分析,根据牛顿第二定律有:B B m g N m a -= 代入数据解得:12N =N ,故A 正确,BCD 错误。故选A . 2.如图所示,小球从轻弹簧正上方无初速释放,从小球开始接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度和所受的合力的变化是 A .合力变大,加速度变小,速度变小 B .合力与加速度逐渐变大,速度逐渐变小 C .合力与加速度先变小后变大,速度先变大后变小 D .合力、加速度和速度都是先变大后变小 【答案】C 【解析】小球与弹簧接触后,受重力和弹力作用,开始重力大于弹力,合力方向向下,则加速度方向向下,向下做加速度减小的加速运动,当重力和弹力相等后,弹力大于重力,合力方向向上,加速度方向向上,与速度方向相反,做加速度逐渐增大的减小运动。所以合力和

牛顿第二定律计算题

牛顿第二定律计算题(难度) 1.(17分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为 1m 和2m ,各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g 。 (1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小范围; (3)本实验中, 1m =0.5kg , 2m =0.1kg , μ=,砝码与纸板左端的距 离d=0.1m ,取g=102 /m s 。 若砝码移动的距离超过l =0.002m ,人眼就能感知。 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大 2.如图所示,竖直光滑的杆子上套有一滑块A,滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B 又通过一轻质弹簧连接物块C ,C 静止在地面上。开始用手托住A,使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力,现将A 由静止释放,当速度达到最大时,C 也刚好同时离开地面,此时B 还没有到达滑轮位置.已知:m A =, m B =1kg, m c =1kg ,滑轮与杆子的水平距离L=。试求: (1)A 下降多大距离时速度最大 (2)弹簧的劲度系数 (3)的最大速度是多少 3.如图甲所示,平板小车A 静止在水平地面上,平板板长L=6m ,小物块B 静止在平板左端,质量m B = 0.3kg ,与A 的动摩擦系数μ=,在B 正前方距离为S 处,有一小球C ,质量m C = 0.1kg ,球C 通过长l = 0.18m 的细绳与固定点O 相连,恰当选择O 点的位置使得球C 与物块B 等高, 且C 始终不与平板A 接触。在t = 0时刻,平板车A 开始运动,运动情况满足如图乙所示S A – t 关系。若BC 发生碰撞,两者将粘在一起,绕O 点在竖直平面内作圆周运动, 并能通过O 点正上方的最高点。BC 可视为质点,g = 10m/s 2 , 求:(1)BC 碰撞瞬间,细绳拉力至少为多少 (2)刚开始时,B 与C 的距离S 要满足什么关系 4.如图所示为某钢铁厂的钢锭传送装置,斜坡长为L =20 m ,高为h =2 m ,斜坡上紧排着一排滚筒.长为l =8 m 、质量为m =1×103 kg 的钢锭ab 放在滚筒上,钢锭与滚筒间的动摩擦因数为μ=,工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动,使钢锭沿斜坡向上移动,滚筒边缘的线速度均为v =4 m/s.假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转动,钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力.取当地的重力加速度g =10 m/s2.试求: (1)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动,直到b 端到达坡顶所需的最短时间; (2)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动,直到b 端到达坡顶的过程中电动机至 C B A L S O 图甲 3 S A t 12 图乙

高考物理一轮复习-专题11-牛顿第二定律(练)(-含解析)1

专题11 牛顿第二定律(练) ) 1.2015年元宵节期间人们燃放起美丽的烟火以庆祝中华民族的传统节日,按照设计,某种型号的装有烟花的礼花弹从专用炮筒中射出后,在3s 末到达离地面90m 的最高点时炸开,构成各种美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v 0,上升过程中所受的平均阻力大小是自身重力的k 倍,那么v 0和k 分别等于(g 取10m/s 2 ): ( ) A.60m/s 1 B.60m/s 0.5 C. 30m/s 1 D. 30m/s 0.5 【答案】A 【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,根据受力情况判断运动情况,并熟练运用运动学基本公式解题。 2.如图所示,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F 1、F 2的作用下运动.已知F 1>F 2,当运动达到稳定时,关于弹簧的伸长量下列说法正确的是: ( ) A. 若水平地面光滑,弹簧的伸长量为 F 1-F 2 2k B. 若水平地面光滑,弹簧的伸长量为 F 1+F 2 k C. 若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同,弹簧的伸长量为F 1+F 2 2k D. 若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同,弹簧的伸长量为F 1-F 2 k 【答案】C 【解析】设两个物体的质量均为m ,若水平地面光滑,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 12 2F F a m -=

再以A 为研究对象,由牛顿第二定律得:F 1-kx=ma 代入解得,弹簧的伸长量为 12 2F F x k += ,选项AB 错误; 若水平地面粗糙且两个物体与地面动摩擦因数相同, 以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 1212 222F F F mg F a g m m μμ--=--= 再以A 为研究对象,由牛顿第二定律得:F 1-kx-μmg=ma 代入解得,弹簧的伸长量为 12 2F F x k += ,选项C 正确,D 错误;故选C. 【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用问题,也是连接体问题,要灵活选择研究对象,最好是先整体后隔离物体,同时要充分抓住各个物体加速度相同的特点列方程求解。 3.如图所示,物块A 、B 质量相等,在恒力F 作用下在水平面上匀加速直线运动。若物块与水平面间接触面光滑,物块A 的加速度大小为a 1,物块A 、B 间的相互作用力大小为N 1;若物块与水平面间接触面粗糙,且物块A 、B 与水平面间的动摩擦因数相同,物块B 的加速度大小为a 2,物块A 、B 间的相互作用力大小为N 2;则下列说法正确的是: ( ) A .12a a =,12N N > B .12a a =,12N N = C .12a a >,12N N > D .12a a >,12N N = 【答案】D 【名师点睛】考查学生应用牛顿运动定律知识解决有关连接体问题的能力,知道A 、B 两物体具有相同的加速度,通过整体法和隔离法,即先整体后隔离的方法,运用牛顿第二定律列出方程进行求解;此题难度不大,考查基本规律的运用. 4.(多选)如图所示,做匀速直线运动的小车A 通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B ,设重物和小车速度的大小分别为v B 、v A ,则: ( )

高中物理牛顿第二定律说课稿

牛顿第二定律说课稿 尊敬的各位评委老师: 上午好!我是8号考生。我今天说课的内容是《牛顿第二定律》。围绕本节内容我将从教材分析、学情分析、教学目标、重点与难点、教法与学法、教学过程及板书设计等几个方面来进行阐述。 一、教材分析 首先我来分析一下本节内容在教材中的地位与作用。《牛顿第二定律》是人教版高中物理必修一第四章第三节的内容。本教材将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容,目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系在一起,使前三章构成一个整体,是联系力与运动的桥梁,因此,牛顿第二定律是动力学的核心规律,也是牛顿运动定律的中心内容,本节内容的教学在整个物理教学中处于至关重要的地位。 二、学情分析 为了教师能够更好的把握课堂情况,适时加以引导,使教学做到有的放矢,我们还必须切实了解学生的基本情况。本节课的教学对象是高一年级的学生,该阶段的学生好奇、善问,创造意识强烈,并具备了较高的逻辑推理能力,对物理实验和多媒体展示的各种物理现象具有浓厚的兴趣,会产生探究其本质的愿望。 三、教学目标 根据本教材的结构和内容分析,结合当前学生的心理特点及现有知识水平,我设定了以下的三维教学目标:?知识与技能: 1、掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式; 2、理解公式中各物理量的意义及相互因果关系; 3、知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义; 4、会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。 ?过程与方法: 以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律; ?情感态度与价值观: 1、通过实验探究,渗透物理方法的教育,培养学生分析问题、解决问题的能力; 2、从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。 四、教学的重、难点 透过教学目标不难看出本节课的重点与难点。 1.教学重点:正确理解牛顿第二定律的内容及其表达式。 2.教学难点:正确应用牛顿第二定律来解决一些简单的实际问题。 五、说教法、学法 为了突出本堂课的重点,突破其难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我将采用以下的教学方法: 1、情境教学法:情境引入,激发学生的学习兴趣,让学生认识到物理来源于生活; 2、直观演示法:通过插图、实验、多媒体课件等直观教学手段,真实呈现实验现象,使物理情景具体化、形象化,给学生以直观的感受,加深学生的印象,促进学生对知识的掌握; 3、实验探究法:用问题引导学生进行实验探究,学生进行分组实验、设计实验方案,充分发挥学生的主动性; 4、集体讨论法:针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生团结协作的精神。 通过以上的教法、学法,使学生实现从“学会”到“会学”、从“要我学”到“我要学”的转变,让学生真正成为课堂的主体。 六、教学过程

牛顿第二定律计算题专题训练

物理学业水平测试计算题考前强化训练 1、质量为2kg 的物体,静止放在光滑的水平面上,在8N 的水平拉力作用下, (1)物体运动的加速度为多少 (2)经5s 物体运动了多远5s 末的速度是多大 2、一辆汽车的总质量是×103 kg ,牵引力是×103 N ,从静止开始运动,经过10s 前进了40m ,求汽车受到的阻力。 3.如图所示,质量m = 2kg 的物体原静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数为μ=,一个沿水平方向的恒力F = 12N 作用在这个物体上,(g 取10m/s 2 )求: (1)物体运动的加速度多大 (2)开始运动后3s 内物体发生的位移x 的大小是多少 (3)开始运动后3s 末物体的速度是多大拉力的瞬时功率多大 4、质量为2kg 的物体,静止放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为,当受到8N 的水平拉力作用时, (1)物体运动的加速度为多少 (2)经5s 物体运动了多远5s 末的速度是多大 (3)5s 末撤去拉力,求8s 末的速度是多大 (4)5s 末撤去拉力,则再经10s 的位移是多大 5、一辆载重汽车重104 kg ,司机启动汽车,经5s 行驶了15m 。设这一过程中汽车做匀加速直线运动,已知汽车所受阻力f =5×103 N ,取g=10m/s 2 ,求: (1)汽车在此过程中的加速度大小; (2)汽车发动机的牵引力大小。 6、质量为1kg 的物体放在水平面上,它与水平面的动摩擦因素为 , 若该物体受到一个水平

方向的、大小为5N的力的作用后开始运动,则(1)物体运动的加速度是多大(2)当它的速度达到12m/s时,物体前进的距离是多少 ? 7、如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角 为30°的斜坡顶端,从静止开 始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求⑴运动员下滑过程中的加 速度大小;⑵运动员到达坡底时的速度大小;⑶运动员受到的合外力大小. 8、一架老式飞机在高出地面0.81km的高度,以×102km/h的速度水平飞行。 (1)飞机上投下的炸弹经多少时间落在指定的目标上 (2)为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹(g取9.8m/s2,不计空气阻力) 9.一小球在某高处以v0=10m/s的初速度被水平抛出,落地时的速度v t=20m/s,不计空气阻力,求: (1) 小球被抛出处的高度H和落地时间t (2)小球落地点与抛出点之间的距离s (3) 小球下落过程中,在何处重力势能与动能相等 10.用一根长为l的轻质不可伸长的细绳把一个质量为m的小球悬挂在点O,将小球拉至与悬点等高处由静止释放,如图所示。求: (1)小球经过最低点时的速度大小;(2)小球经过最低点时,细绳的拉力F。 O l v m

高三复习牛顿第二定律

1.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞,通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120m ,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的5 2,若要求安全距离仍为120m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 2.在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设 运动员质量为65 kg ,吊椅的质量为15 kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g =10 m/s 2,当 运动员与吊椅一起以a =1 m/s 2的加速度上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力. 3.如图甲所示,初始有一质量m=5kg 的物块以速度v 0=10m/s 在水平地面上向右滑行,在此时刻给物块施加一水平外力F,外力F 随时间t 的变化关系如图乙所示,作用3s 时间后撤去外力F,规定水平向右为正方向, 已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s 2.求: (1)撤去拉力F 时物块的速度大小; (2)物块向右滑行的总位移。

4.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ .重力加速度为g. (1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小. 5.如图甲所示,一长方体木板B放在水平地面上,木板B的右端放置着一个小铁块A,在t=0时刻同时突然给A、B初速度,其中A的初速度大小为v A=1m/s,方向水平向左;B的初速度大小为v B=14m/s,方向水向右,木板B运动的v-t图像如图乙所示.已知A、B的质量相等,A与B及B与地面之间均有摩擦(动摩擦因数不等),A与B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A始终没有滑出B,重力加速度g=10m/s2.(提示:t=3s时刻,A、B达到共同速度v=2m/s;3s时刻至A停止运动前,A向右运动的速度始终大于B的速度).求: (1)站在水平地面上的人看来A向左运动的最大位移; (2)B运动的时间及B运动的位移大小; 6.如图所示,木块A的质量为m A=3kg、木板B的质量为m B=1.5kg.木板B两面平行,放在倾角为37°的三角体C上.木块A被一根固定在天花板上的轻绳拉住,绳拉紧时与斜面的夹角也是37°.已知A与B,B与C之间的动摩擦因数均为μ=1/3.现用平行于斜面的拉力F将木板B从木块A下面匀速抽出,同时C保持静止.(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)绳子对A木块的拉力大小; (2)拉力F的大小; (3)地面所受摩擦力的大小 (注意:前面2小题必须算出数字结果,第三小题的结果可以用三角函数表达)

新课标初中升高中衔接-物理:牛顿第二定律

第二节牛顿第二定律 一、牛顿第二定律

正交分解后,列出方程F x =ma ,F y =0. ①特殊情况下,若物体的受力都在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上,正交分解加速 度a .根据牛顿第二定律????? F x =ma x F y =ma y 及F =F 2x +F 2y 求合外力. 例题1.下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的是( ) A .由F =ma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 B .由m =F a 可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比 C .由a =F m 可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比 D .由m =F a 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力求出 【参考答案】CD 【试题解析】a =F m 是加速度的决定式,a 与F 成正比,与m 成反比;F =ma 说明力是产生加速度的原因,但不能说F 与m 成正比,与a 成正比;质量是物体的固有属性,与F 、a 皆无关. 例题2.力F1作用在物体上产生的加速度a 1=3 m/s 2,力F 2作用在该物体上产生的加速度a 2=4 m/s 2,则F 1和F 2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小可能为( ) A .7 m/s 2 B .5 m/s 2 C .1 m/s 2 D .8 m/s 2 【参考答案】ABC 【试题解析】加速度a 1、a 2的方向不确定,故合加速度a 的范围为|a 1-a 2|≤a ≤a 1+a 2,即1 m/s 2≤a ≤7 m/s 2,故 A 、 B 、 C 项符合题意 例题3.如图所示,一质量为8 kg 的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F =20 N 拉物体由A 点开始运动,经过8 s 后撤去拉力F ,再经过一段时间物体到达B 点停止. 求:(g =10 m/s 2) (1)在拉力F 作用下物体运动的加速度大小; (2)撤去拉力时物体的速度大小; (3)撤去拉力F 后物体运动的距离. 【参考答案】(1)0.5 m/s 2 (2)4 m/s (3)4 m 【试题解析】(1)对物体受力分析,如图所示竖直方向mg =F N 水平方向,由牛顿第二定律得F -μF N =ma 1

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