物理一轮第3章 牛顿运动定律第3课时 牛顿第二定律的应用.doc

第三课时牛顿第二定律的应用 第一关：基础关展望高考 基 础 知 识 牛顿运动定律应用的两种基本类型 知识讲解 (1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况. 解决这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置\,速度及运动轨迹.流程图如下: 物体的 (2)已知物体的运动的情况,求解物体的受力情况. 解决这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度, 再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力.流程图如下: 分析解决这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度. 如图所示，传送带与地面倾角为37°，AB长为6 m，传送带以10 m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5.求物体从A至B所需的时间. 解析：物体放上传送带后，开始阶段由于传送带速度大于物体的速度.物体受到一沿传送带向下的滑动摩擦力，其受力如图所示.由牛顿第二定律有： mgsinθ+μmgcosθ=ma a1=10×10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=0 m/s2 物体加速至与传送带具有相等的速度所需时间为：t1==1s μtanθs=a1t2=5 m 物体在重力作用下将继续加速，当物体速度大于传送带的速度时，物体受到的滑 动摩擦力沿传送带向上，如图所示.则有： mgsinθ-μmgcosθ=ma2，a2=2m/s2 L-s=vt2+a2t22,t2= st=t1+t2=2s. 第二关：技法关解读高考 解 题 技 法 一、超重和失重的应用 技法讲解 1.理解超重和失重,应当注意以下几点： (1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力依然不变，只是“视重”改变．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，地球对物体的引力不会由于物体具有向上或向下的加速度而改变． (2)发生超重或失重的现象和物体的速度无关，只决定于加速度的方向．所以 发生超重时，物体可能向上加速或向下减速(加速度方向向上)；发生失重时，物体 可能向上减速或向下加速(加速度方向向下)． (3)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如 单摆停摆、天平失效、液体柱不再产生向下的压强等． 2.超重及失重的应用我们的目的不只是判断超重或失重，还要利用超重[来源:学科网] = =1.5 g, aC=由aCaB得F.5mg.[来源:学科网]，则绳的张力T=ma1=.当放置在粗糙水平面上时，设每个物块受到的滑动摩擦力为F′，则整体加速度a2=，故绳的张力T=ma2+F′=.可见两种情况下，外力都等于绳的最大张力T的两倍，故选项C正确. 答案：C 2.如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图线，分析图线可知下列说法中正确的是（） A.比较两地的重力加速度有gA=gB B.比较两物体的质量有mAmB C.比较两地的重力加速度有gAgB D.比较两物体的质量有mAmB 解析：由牛顿第二定律F-mg=ma，a= -g，截距：g，斜率：. 答案：AB 3.一水桶侧壁上不同高度处开有两个小孔，把桶装满水，水从孔中流出，如图所示.用手将桶提至高处，松手让桶自由落下，则在桶下落过程中() A.水仍能从小孔中以原流速流出 B.水仍能从小孔中流出，但流速变快 C.水几乎不从小孔流出 D.水仍能从上孔中流出，但两孔流速相同 解析:桶和桶中的水自由下落时，都处于完全失重状态，故相互之间无 作用力. 答案:C[来源:学#科#网Z#X#X#K] =1s；加速距离为：S1=a1t=1m匀速距离为：S2=L-S1= m；匀速时间为：t2= =0.5 s 然后物块以2 m/s的速度滑上斜面，a2=gsinθ=6 m/s2上升过程位移：S3=v2a2 =m0.4 m.所以没有达最高点，上升高度为h=S3sinθ=0.2 m (2)物块的运动全过程为：先加速s，匀速0.5 s，上升，下降s回到传送带，再经过1s速度减为零，然后加速1s运动到斜面底端……如此往复，周期为s. 由第一次到达斜面底端算起，还剩8 s，恰好完成三个周期，因此S=L+6(S1+s3)=10m 答案：(1)解析(2)10m 5.如图所示，一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°，斜面AB与水平面BC连接，质量m=2 kg的物体置于水平面上的D点，D点距B点d=7 m.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，当物体受到一水平向左的恒力F=8 N作用时，且当作用时间t=2 s后撤去该力，不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失，重力加速度g取10m/s2.求撤去拉力F后，经过多长时间物体经过B点. 解