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高二物理期末复习（牛顿运动定律2） 班级 姓名 学号 一、牛顿运动综合应用 动力学的两类基本问题：由受力情况确定运动情况和由运动情况确定受力情况（分析流程图如下） 1.整体法：系统中各物体的 加速度 相同 2.隔离法 二、实验——探究加速度与力、质量的关系 实验步骤 实验数据的处理 课堂例题 例1：如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使AB以同一加速度运动，则拉力F的最大值为(　 ) A．μmg　　　　B．2μmg C．3μmg D．4μmg 例2：（已知运动情况求受力情况）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．设运动员的质量为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/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a＝1 m/s2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． (1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力．解析：法一：设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力的大小为(M＋m)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律 2F－(M＋m)g＝(M＋m)a 代入数据解得F＝440 N 根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 N，方向竖直向下． (2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力FN.根据牛顿第二定律： F＋FN－Mg＝Ma 代入数据解得FN＝275 N 根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力大小为275 N，方向竖直向下． 法二：设运动员和吊椅的质量分别为M和m，运动员竖直向下的拉力大小为F，对吊椅的压力大小为FN. 根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力大小为FN.分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律： F＋FN－Mg＝Ma① F－FN－mg＝ma② 由①②解得F＝440 N，FN＝275 N. 37°，如图所示，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点．刷子与板间的动摩擦因数为0.5，板长为L＝4 m，取sin37°＝0.6，试求： (1)刷子沿天花板向上运动的加速度； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。 例4：为了“”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________. (2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 小车加速度a/m·s－2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16 小车质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示： 通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象． (3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是___________________________________________________________． 如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动，这时弹簧长度为L1，若将A、B置于粗糙水平面上，且A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速运动，此时弹簧的长度为L2，则(　　) A．L2＝L1 B．L2L1C．L2L1D．由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系 如图所示为杂技“顶竿”