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1、牛顿第二定律1.定律内容:物体的加速度a跟物体的所受的合外力F成正比, 跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同2.公式: 使用此公式时,各量的单位必须使用 国际单位制中的单位).对力进行正交分解时,加速度同样进 行正交分解,公式:3.力独立性原理:作用在物体上的每一个力都可以产生一个 加速度,物体的加速度等于所有力产生的加速度的矢量和.4.加速度a与合外力F是瞬时对应关系,加速度a是合外力F的 瞬时作用效果,合外力发生变化,加速度立刻跟着变化,不需 要时间.同一性:牛顿第二定律的同一性有两层意思:一是指加速度a 相对于同一惯性参考系,一般以大地为参考系:二是指式中 F,m,a三量
2、必须对应同一个物体或同一个系统.1如图所示A,B两物体叠放在水平面上已知,地面光滑,A,B间的摩擦系数为,现用水平力F=16N作用在A物体上时求AB间的摩擦力为 多少?如果将F=16N作用在B上时AB间的摩擦力又为多少 ?如果将F=25N作用在A上时AB间的摩擦力又为多少?AB上题中A与地面间的动摩擦因数为 F=25N作用在 A上时AB间摩擦力又为多少?6.4N,8N,8N6N2.如图所示,用细绳连接AB两个物体, 用 水平力F=20N作用在A上,使AB一起在光滑水平面上做加速运 动,求细绳的拉力.如A,B与水平间存在摩擦,且摩擦因数为 则细绳的拉力又为多少?3.如图所示,用细绳连接AB两个物
3、体, 其中A放在光滑的水平桌面上,B用手托着,绳恰好拉直.将B由 静止释放,求绳的拉力?ABFAB如图所示,在光滑水平面上,质量为 , 的AB两车紧靠在一起,两车分别受到水平推力 和水平拉力 的作用,试计算:从t=0开始到两车 相互脱离为止,它们相互作用的时间和共同的位移各是多少?MMAB瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律.力和加 速度同时存在,同时变化,同时消失.(或同时性:牛顿 第二定律中F,a只有因果关系而没有先后之分.F发 生变化,a同时变化,包括大小和方向).如图所示,自由落下的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧 的压缩量最大的过程中,小球的速度及所受的合外力的变化情 况是(
4、)A.合力变小,速度变小B.合力变小,速度变大C.合力先变小,后变大;速度先变大,后变小D.合力先变大,后变小;速度先变小,后变大.C如图所示,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恒定则( )A.物体从A点到O点先加速后减速B.物体从A到O点加速,从O点到B点减速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ACABO如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的 一端各一小球相连,另一端分别用销钉M,N固定于杆上,小球 处于静止状态,设拔去销钉M瞬间,小球的加速度大小为 ,若
5、不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间,小球的加速度可能是( )( )BCMN如图所示,一质量为m的物体系于长度分别为 的 两根细绳上, 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角 为 , 水平拉直,物体处于平衡状态,现将 线剪 断,求剪断瞬间物体的加速度.若将图中的细线 改为长度相同,质量不计的轻弹簧,其 他条件不变,则剪断瞬间物体的加速度又为多少?矢量性:一方面F和a都有方向且两者方向相同.另一 方面加速度a是矢量可以合成与分解,对力进行正交 分解时,加速度同样进行正交分解,公式:蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳,翻滚并 做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运 动员,从离水平网面3.2m高处
6、自由落下,着网后沿竖 直方向蹦回到离水平网面5.0m高处,已知运动员与 网接触的时间为1.2s.若把这段时间内网对运动员 的作用力当作恒力处理,求此力的大小如图所示,倾斜索道与水平面夹角为37度,当载人车 厢沿钢索匀加速向上运动时,车厢的人对厢底的压 力为其重量的1.25倍,那么车厢对人的摩擦力为其 体重的( )B一物体放置在倾角为 的斜面上,斜面固定于加速 上升的电梯中,加速度为a,如图所示,在物体始终相对 于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是( )A.当 一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小B.当 一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时, 越大,斜面对物体的正压力越小D.
7、当a一定时, 越大,斜面对物体的摩擦力越小BC如图所示,一细线的一端固定于倾角为45度的光滑楔形滑形块 A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.当滑块至少 以多大的加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零.当滑块 以a=2g的加速度向左运动时,线中的拉力T为多少?如图所示,一内表面光滑的凹形球面小车,半径为 R=28.2cm,车内有一小球,当小车以恒定加速度向右 运动时,小球沿凹形球面上升的最大高度为8.2cm.若 小球质量m=0.5kg,小车质量M=4.5kg,应用多大水平 力推车?F=50NAF如图所示,质量为m物块放在倾角为 的斜面体上, 斜面体的质量为M,斜面与物块无摩擦,地面光
8、滑,现对 斜面施加一个水平推力F,要使物块相对斜面静止,力 F应多大?F如图所示,劲度系数为K的轻质弹簧一端与墙固定,另一 端与倾角为的斜面体小车连车连 接,小车车置于光滑水平面 上.在小车车上叠放一个物体,已知小车质车质 量为为M,物体质质 量为为m,小车车位于O点时时,整个系统处统处 于平衡状态态.现现将 小车车从O点拉到B点,令OB=b无初速度释释放后,小车车即 在水平面B,C间间来回运动动,而物体和小车车之间间始终终没有 相对对运动动.求(1)小车车运动动到B点时时的加速度大小和物 体受到的摩擦力的大小.(2)b的大小必须满须满 足什么条件 ,才能使小车车和物体一起运动过动过 程中,在
9、某一位置时时,物 体和小车车之间间的摩擦力为为零.BOC两类题型1.如图所示,质量m=5kg的物体放在水平面上,物体与水平面 之间的动摩擦因数 ,物体在与水平成 F=50N的 拉力作用下沿直线前进了S=5米,速度达到 求物体的 初速度.2.如图所示,质量m=5kg的物体放在水平面上,物体与水平面 之间的动摩擦因数 ,物体在与水平成 的推力作 用下沿直线向右运动了t=3s,速度由于 减小到 求:推力F的大小. 如图在 =37度的固定斜面上,有一质量m=10kg, 带电量为q=+0.2C的物体,物块与斜面间的动摩擦 因数 =0.25现加一平行斜面向上E=500N/C的匀 强电场,将物块由静止开始往
10、上推动3秒后,再换成 水平向右的匀强电场,大小不变又作用了10秒,求 物体13秒内的位移 21米牛顿定律与运动学1.一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空,假设探测 器的质量恒为1500kg,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升 空到某一高度时,发动机突然关闭,如图表示其速度随时间 的变化规律.(1)探测器在图上OA,AB,BC各段运动情况如 何?(2)求探测器在该行星表面达到的取大高度.(3)计算该 行星表面的重力加速度及发动机的推力.(假设行星表面没 有空气)t/s64-8092545OABC某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这 辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车
11、运动的 全过程记录下来,通过处理转化为vt图象,如图所示(除 2s10s时间段象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知 在小车运动的过程中,2s14s时间段内小车的功率保持不 变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为 1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不 变.求(1)小车所受到的阻力的大小(2)小车匀速行驶阶段的 功率(3)小车在加速运动过程中的位移大小(指图象中010s 内)t/s0210141836v/ms-1杂技演员在进行顶竿表演时,用的是一根质量可忽略不计的 长竹杆,质量为30kg的演员自竿顶由静止开始下落,滑到杆 底时速度恰好为零,已知竹杆底部与下面
12、顶杆人肩部之间有 一传感器,传感受器显示顶竹人肩部的受力情况如图所示, 求:(1)竿上的人下滑的最大速度是多大;(2)人下滑过程中克 服阻力做的功O13180360F/Nt/s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装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运 动,当箱以 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6.0N,下底板的压力传感器显 示的压力为10.0N,(取 )(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的 一半,试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的 情况可能是怎样呢?m如图所示,在
13、倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连 的物块A,B,它们的质量分别为 ,弹簧的劲度系数为 k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿 斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块 A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d(重力加速度为 g).ABC如图所示,在倾角为30度的光滑斜面上,并排放着质量分 别 =10kg和 =2kg的A,B两物体.一劲度系数 k=400N/m的轻质弹簧一端与物块B相连,另一端与固定 挡板相连,整个系统处于静止状态,现对A施加一沿斜面 向上的力F使A向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内 为变力, 0.2s后为恒力,g取 求F的最大值和最
14、小 值.100N 60N a=5m/s2BAF车站,码头安全检查站将旅客行李包放于传送带,如 图所示,将一行李A放在匀速传送的运动带的a点,已 知传送速度大小V=2m/s,ab=2m,bc=4m,与传送 带的动摩擦因数 , 试求物块运动到点 共需要多长时间.(设行李在b速度大小不变,方向随 皮带变成斜向下,g取 )Aabc2.4s如图所示,长L=9米的传送皮带与水平方向的夹角 ,在电 动机的带动下以v=4m/s 的恒定速率沿顺时针方向运行,传送 带的顶端无初速度地释放一个质量m=1kg的小物块,它与传送 带间的动摩擦因数为 ,假设物块与挡板碰撞过程中的 能量损失及碰撞时间均不计,取 ,求:物块从静止释放 到与挡板P第一次碰后,物块再次上升到最高点的过程中,物块 通过的路程及系统由于摩擦而产生的热量.P如图所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带 的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径为R=0.2m,传带的上 部距地面的高度为h=0.45m,
