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牛顿第二定律应用的典型问题讲解
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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( )
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 图1
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
学生精练
1.如右图所示,一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法中正确的是 【 】
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度不为零
D.当弹簧的弹力等于恒力F时,物块静止
E.当物块的速度为零时,它受到的合力不为零
O
B
A
m
2.如右图所示,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,如果物体受到的摩擦力大小恒定,则 【 】
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O加速,从O到B减速
C.物体在A、O间某点时所受合力为零
D.物体运动到O点时所受合力为零
2瞬时问题
【例1】如图如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2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.
(1)现将图(a)中L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.
(2)若将图(a)中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图(b)所示,求剪断L2瞬间物体的加速度.
学生练习:如图所示剪断细绳的瞬间求
A、B两球的加速度的大小和方向;
P
Q
[思考1]如图所示,质量分别为m1、m2的物体P、Q,分别固定在质量不计的弹簧两端,将其竖直放在一块水平板上并处于静止状态。如突然把水平板撤去,则在刚撤离瞬间,P、Q的加速度分别为多少?
P
Q
练习。1.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物休Q的加速度大小是( )
A、ap=aQ=g
B、ap=2g, aQ=g
C、ap=g, aQ=2g
D、ap=2g, aQ=0
?
3. 用牛顿运动定律解决两类基本问题
解决这两类基本问的方法是,以 ,由运动学公式和牛顿定律列方程求解。
1、由受力情况判断物体的运动状态
在受力情况已知的情况下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的运动速度或位移。处理这类问题的基本思路是:
2、由运动求情况判断受力情况
对于第二类问题,在运动情况已知情况下,要求判断出物体的未知力的情况,其解题 思路一般是:
【例1】(09年江苏卷)13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 N 。试飞时,飞行器从
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