高上牛顿运动定律的运用.docVIP

牛顿运动定律的运用 一．考点直达 1.正交分解法 正交分解法是应用牛顿第二定律最普遍、最常用的方法。 牛顿第二定律正交表达式为 为解题方便，在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少矢量的分解。有时分解力而不分解 加速度；有时分解加速度而不分解力。 2.整体法和隔离法 整体法和隔离法是牛顿第二定律应用中极为普遍的方法。隔离法是根本，但有时较烦 琐；整体法较简便，但无法求解系统内物体间相互作用力。所以只有两种方法配合使 用，才能有效解题。故二者不可取其轻重。 在物理的学习中，学会对整体的、局部的、对变化全过程、对变化过程的细节进行细致 的分析是一项十分重要的基本功。 3.牛顿第二定律瞬时效应的应用 牛顿第二定律本身就是瞬时关系的表征，解题时应抓住某瞬间前后物体所受合外力的分 析，特别注意有那些力变化了，那些力来不及变化。 要特别注意：区别弹性连接物与非弹性连接物的不同作用： （1）弹性连接物要发生形变，其弹力及弹力的变化才能呈现出来，所以弹簧中、弹性 绳中的弹力不能发生突变； （2）非弹性连接物中的弹力可以发生突变。 4.极限分析法在临界问题中的应用 凡题目中出现“最大、最小、恰好”等词语，一般都有临界现象出现，都要求出临 界条件。分析时，为了把临界现象尽快地暴露出来，一般用临界分析法。特别当某 些题目的文字比较隐蔽、物理现象又比较复杂时，用临界方法往往可以使临界现象很快暴 露出来。 二．考题直达 1.正交分解法 1. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 A. 顾客始终受到三个力的作用 B. 顾客始终处于超重状态 C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下。在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。 2.整体法和隔离法 1.如图所示，A物体质量为1千克，放于光滑的水平桌面上，在下列两种情况下，A的加速度为多少？ 用F=1牛顿的力拉绳子。 在绳子上挂一个重1牛顿的物体。（g=10m/s2） 解析：1m/s2,1m/s2。不考虑绳子的一端，分离开物体，水平方向上，物体只受到一个向右的拉力，且大小为1牛顿。 2.一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套有一个环，箱与杆的总质量为M，环的质量为m，如图所示，已知环沿杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则此时箱对地面的压力为：（ ） Mg ； B．(M+m)g ； C．Mg+f ； D．(M+m)g-f 。 解析：D。综合运用牛顿三定律，将箱子与环分离，只考虑箱子受到的力。 3.牛顿第二定律瞬时效应的应用 1.如图所示，两物体PQ分别固定在质量可以忽略不计的弹簧两端，竖直放在一块水平板上并处于平衡状态，两物体的质量相等，若突然把平板撤开，则在刚撤开平板的瞬间： A.P的加速度为零； B.P的加速度大小为g； C.Q的加速度大小为g； D.Q的加速度大小为2g。 解析：AD。P瞬时受力平衡，重力等于弹力，且同向，故加速度为零。Q受到的重力和弹力同个方向，故加速度为2g。 2.如图所示，一条轻弹簧和一跟细线共同拉住质量为m 的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ，若突然剪断细线，则在刚剪断细线的瞬间，弹簧的拉力为 ，小球加速度的方向与竖直方向的夹角为 ，若上述弹簧改为钢丝，则在剪断细线的瞬间，钢丝的拉力大小为 ，小球加速度的方向与竖直方向的夹角为 。 解析：mg/cos?,90°,mgcos?, 90°-?。细线剪断前，小球所受重力、弹簧的拉力及细线的拉力是平衡的，即重力与弹簧拉力的合力沿水平方向向右，大小：F1=mgtanθ，细线剪断后，弹簧的形变不能马上改变，弹力仍保持原值，大小：F2=mg/cosθ；因重力、弹簧弹力不变，所以小球此时的加速度方向是沿水平向右的，即与竖直方向的夹角是90°.若把弹簧换成钢丝，则剪断细绳瞬间，由于钢丝是刚体（认为无形变），所以弹力马上发生变化，此时小球沿钢丝方向的加速度变为零，钢丝的拉力大小：F2′=mgcosθ，小球的加速度方向是沿垂直于钢丝的方向，与竖直方向的夹角为90°-θ。 4.极限分析法在