专题三：第2讲牛顿第二定律.ppt

答案：B 同类延伸：正确解读图象，善于从图象中提取有效信息是 解决此类问题的关键，需要提取的信息主要有物体的受力F、 加速度a、速度v、位移s等，注意横、纵坐标所表示的物理意 义． 【例4】(2010年山东卷)如图 3－2－10 所示，物体沿斜面 由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和 水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．选项图 中 v、a、f 和 s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力 大小和路程．选项图中正确的是( ) 图3－2－10 思路点拨：正确建立纵轴、横轴所表示的物理量的函数关 系式，是选择或判断图象是否正确的依据．对物体进行受力分 析和过程分析判断物体的运动性质是解题的关键点． 解析：物体在斜面、水平面的受力情况如图3－2－11所示． 对物体在斜面上的运动，在斜面方向运用牛顿第二定律有 mgsinθ－f1＝ma1，在垂直斜面方向运用力的平衡条件有N1－ mgcosθ＝0 ，由滑动摩擦定律有f1 ＝μN1，解得：a1＝g(sinθ－ μcosθ)．同理，对物体在水平面运动有－f2＝ma2，N2－mg＝0， f2＝μN2，解得a2＝－μg.由此可以看出，物体在斜面上做初速 度为零的匀加速直线运动，进入水平面后做匀减速直线运动，两 段运动的a－t图象均是平行t 轴的直线，v－t图象均是倾斜直 线，本题A、B 错误．两段运动中所受摩擦力恒定不变，f－t 图象均是平行t轴的直线，且f1f2，C正确．由于两段均是单 方向匀变速直线运动，路程等于位移的大小，是时间的二次 函数，s－t图象均是曲线，D错误． 图3－2－11 答案：C 3．(2011年福州模拟)光滑水平面上有一直角坐标系，质量 m＝4 kg 的质点静止在坐标原点O处．先用沿＋x 轴方向的力 F1＝8 N 作用了2 s；然后撤去 F1，并立即用沿＋y方向的力F2＝ 24 N 作用 1 s，则质点在这 3 s 内的轨迹为图中的( ) 解析：质点在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 末的速度为 v＝4 m/s；2～3 s 做类平抛运动，加速度大小为6 m/s2，这1 s 内沿x 轴方向的位移是4 m，沿y 轴方向的位移是3 m，故D正 确． 答案：D 热点4 动力学多过程问题 【例5】(2011年上海卷)如图3－2－12，质量m＝2 kg 的 物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20 m．用大小为 30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2 s拉至B处．(已 知，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10 m/s2) 图3－2－12 (1)求物体与地面间的动摩擦因数μ. (2)用大小为 30 N，与水平方向成 37°的力斜向上拉此物 体，使物体从 A 处由静止开始运动并能到达 B 处，求该力作 用的最短时间t. 思路点拨：此题为已知物体的运动求力的典型问题，可先 通过匀变速直线运动的规律和公式求解出加速度a，进而利用 牛顿运动定律求解摩擦力和动摩擦因数μ.对于力和运动问题， 一般都需要进行受力分析，动力学和运动学的纽带就是加速度， 通过牛顿运动定律联系起来． 规律总结：多过程问题往往是求解整个过程中的某一个物 理量，或者是力学量，或者是运动学的量，关键是对物体的受 力情况和运动过程要有比较清晰的分析，画出运动示意图，结 合牛顿第二定律建立方程求解． 4．(2010 年广东六校联考)如图 3－2－13为一滑梯的示意 图，滑梯AB的长度为L，倾角为θ. BC段为与滑梯平滑连接的 水平地面．一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B点后 在地面上滑行了 s 后停下．小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ， 不计空气阻力，重力加速度为 g.求： (1)小孩沿滑梯下滑时的加速度 a 的大小． (2)小孩滑到滑梯底端 B 时的速度 v 的大小. (3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′. 图3－2－13 解：(1)小孩沿斜面下滑时受力如图18所示． 图18 由牛顿运动定律有 mgsinθ－f＝ma N－mgcosθ＝0 f＝μN 解得a＝gsinθ－μgcosθ. 易错点1 对物体的运动过程分析不到位 【例1】如图3－2－14，有一水平传送带以 2 m/s 的速度 匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带 间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所 需时间为多少？ 图3－2－14 上述解法的错误出在对这一物理过程的认识．传送带上轻 放的物体的运动有可能分为两个过程：一是在滑动摩擦力作用 下做匀加速直线运动；二是达到与传送带相同速