牛顿运动定律考纲要求与例题.ppt

牛顿运动定律考纲要求与例题 高三物理知识块系列复习 知识要求 Ⅰ类：牛顿力学的适用范围 超重和失重 Ⅱ类：牛顿第一定律、惯性 牛顿第二定律、质量、圆周运动中的向心力 牛顿第三定律 牛顿定律的应用 宇宙速度，人造地球卫星。万有引力定律的 应用。 技能要求 解题思路： 1、选择研究对象（整体分析法或隔离分析法） 2、对研究对象的受力分析（画力的示意图、画出加速度的方向） 3、建立适当的座标系。（使尽可能多的矢量与座标轴重合。可以把力正交分解、也可以把加速度正交分解。） 4、立式求解，并检验答案是否合理。 例题一 如图所示的水平面光滑，物体A的质量为3㎏、B的质量为2㎏，AB间的动摩擦因数μ=0.4，AB间的最大静摩擦力为12.6N。今用水平外力F=15N拉B，求A和B的加速度。若作用于B的外力变为30N仍作用于B，再求A和B的加速度。为确保AB相对静止且具有最大的加速度，问：水平外力应作用于何物？AB的最大加速度是多大？ 例题分析与解答 F=15N力作用于B时，可先研究整体。F=(mA+mB)a,a=3m/s2 再研究A，mAa=9N12.6N,说明A与B之间无相对滑动，上述结论正确。 F=30N力作用于B时，A与B之间有相对滑动，只能用隔离分析法。 对于A：aA=μg=4m/s2, 对于B：F-μmAg=mBaB aB=9m/s2。 因为AB间的最大静摩擦力可使B产生6.3m/s2的加速度，可使A产生4.2m/s2的加速度，为确保AB相对静止且具有最大的加速度，水平外力应作用于A，AB的最大加速度是6.3m/s2。 例题二 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板的人拉住，如图所示，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均不可计。取重力加速度g=10m/s2。当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为[ ] A、a=1.0m/s2，F=260N B、a=1.0m/s2，F=330N C、a=3.0m/s2，F=110N D、a=3.0m/s2，F=50N 例题分析与解答 因人和盘相对静止，先对人和盘整体分析，2T-（m1+m2）g=(m1+m2)a a=1m/s2. 再对人隔离分析T+F-m1g=m1a, F=330N. 正确选项是B。 例题三 如图所示的装置，A是电磁铁、C是胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B是铁片，B的质量为m。整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上的拉力F的大小为：[ ] A F=Mg B MgF(M+m)g C F=(M+m)g D F(M+m)g 例题分析与解答 本题可用整体分析法。 铁片B由静止向上运动必具有向上的加速度 例题四 在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑块质量为m，它与斜面间的动摩擦因数为μ。帆受到的空气阻力与滑块下滑速度大小成正比，即Ff=KV.（1）写出滑块下滑的加速度的表达式。（2）写出滑块下滑的最大速度的表达式。（3）若m=2㎏, θ=30°，g=10m/s2.滑块从静止下滑的速度时间图象如图所示，图中的直线是t=0时的v-t图象切线，由此求出μ和K的值。 例题分析与解答 (1) 滑块沿斜面方向的运动学方程为 mgsinθ-μmgcosθ-KV=ma ① a=gsinθ-μgcosθ-KV/m. (2) a=0时速度最大， Vmax=mg(sinθ - μ cosθ)/K. (3) 由图象知V=0时am=3m/s2, a=0时Vmax=2m/s.把这些数据代入上述两式得： mgsinθ30°-μmgcos30°=3m mgsin30°-μmgcos30°-2K=0 故μ= ， 例题五 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示。在箱的上顶板和下底板都装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6N，下底板的压力传感器显示出读数为10N取g=10m/s2。 (1)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。 （2）使上顶板的传感器的示数恰为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎么样的？ 例题分析与解答 本题有两个隐蔽条件十分重要。 一是上顶板的传感器的示数恰为零时金属块m与上顶板没有分离但相互作用力为零。 二是下底板的压力