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1、牛顿定律的应用牛顿定律的应用季季 军军南阳中学南阳中学2007年年7月月.一、应用牛顿运动定律解题的一般步骤一、应用牛顿运动定律解题的一般步骤二、简单连接体问题的处理方法二、简单连接体问题的处理方法三、牛顿第二定律的三、牛顿第二定律的“五性五性四、牛顿第二定律的适用范围四、牛顿第二定律的适用范围0606年年1212月广州市月广州市X X科统考卷科统考卷14 14 20072007年物理海南卷年物理海南卷161606-0706-07学年度南京市金陵中学一模学年度南京市金陵中学一模13130707届届1 1月武汉市调研考试月武汉市调研考试15150707年佛山市教学质量检测年佛山市教学质量检测13
2、130707年年1 1月山东潍坊市期末统考月山东潍坊市期末统考15150606年江苏连云港市最后模拟考试年江苏连云港市最后模拟考试151520072007年上海卷年上海卷21 0621 06年年5 5月深圳市第二次调研考试月深圳市第二次调研考试1313牛牛 顿顿 定定 律律 的的 应应 用用.一、应用牛顿运动定律解题的一般步骤一、应用牛顿运动定律解题的一般步骤复习精要复习精要1、审题、明确题意，清楚物理过程；、审题、明确题意，清楚物理过程；2、选择研究对象，可以是一个物体，也可以是几个、选择研究对象，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的物体组；物体组成的物体组；3、运用隔离法对研究对象进行受
3、力分析，画出受力、运用隔离法对研究对象进行受力分析，画出受力的示意图；的示意图；4、建立坐标系，一般情况下可选择物体的初速度方、建立坐标系，一般情况下可选择物体的初速度方向或加速度方向为正方向。向或加速度方向为正方向。5、根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的条件列方、根据牛顿定律、运动学公式、题目给定的条件列方程；程；6、解方程，对结果进行分析、检验或讨论。、解方程，对结果进行分析、检验或讨论。.二、简单连接体问题的处理方法二、简单连接体问题的处理方法在在连连接接体体问问题题中中，如如果果不不要要求求知知道道各各个个运运动动物物体体之之间间的的相相互互作作用用力力，并并且且各各个个物物体体具具
4、有有大大小小和和方方向向都都相相同同的的加加速速度度，就就可可以以把把它它们们看看成成一一个个整整体体当当成成一一个个质质点点，分分析析受受到到的的外外力力和和运运动动情情况况，应应用用牛牛顿顿第第二二定定律求出加速度或其他未知量；律求出加速度或其他未知量；如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从如果需知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力系统中隔离出来将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程，情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程，隔离法和整体法是互相依存，互相补充的，两种方法隔离法和整体法是
5、互相依存，互相补充的，两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题。问题。.三、牛顿第二定律的三、牛顿第二定律的“五性，五性，A、“瞬瞬时时性性：牛牛顿顿第第二二定定律律说说明明了了物物体体的的加加速速度度与与物物体体所所受受合合外外力力的的瞬瞬时时对对应应关关系系，a为为某某一一瞬瞬时时的的加加速速度，度，F即为该时刻物体所受的合力。即为该时刻物体所受的合力。B、“矢量性：公式矢量性：公式F=ma 是矢量式，任一瞬时，是矢量式，任一瞬时，a的的方向均与合外力方向相同，当合外力方向变化时，方向均与合外力方向相同，当合外力方向变化时，a
6、的的方向同时变化，且任意时刻两者方向均保持一致。方向同时变化，且任意时刻两者方向均保持一致。C、“同一性：牛顿第二定律的同一性：牛顿第二定律的“同一性有两层意思同一性有两层意思:一是指加速度一是指加速度a相对于同一个惯性系，一般以大地参考相对于同一个惯性系，一般以大地参考系；二是指式中系；二是指式中F、m、a三量必须对应同一个物体或三量必须对应同一个物体或同一个系统。同一个系统。D、“同时性：牛顿第二定律中同时性：牛顿第二定律中F、a只有因果关系而只有因果关系而没有先后之分没有先后之分,F发生变化发生变化,a同时变化同时变化,包括大小和方向。包括大小和方向。E、“独立性：作用于物体上的每一个力
7、各自产生的加独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度那么是速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度那么是每个力产生的加速度的矢量和。每个力产生的加速度的矢量和。.四、牛顿第二定律的适用范围四、牛顿第二定律的适用范围1、适用于惯性参考系、适用于惯性参考系 相对地面静止或匀速运动相对地面静止或匀速运动(即加速度为零即加速度为零)的参考系的参考系。2、适用于宏观物体相对分子、原子低速运动、适用于宏观物体相对分子、原子低速运动远小于光速的情况。远小于光速的情况。.06年年12月广州市月广州市X科统考卷科统考卷14 1413分分如如图图甲甲所所示示，一一质质
8、量量为为m的的物物体体，静静止止于于动动摩摩擦擦因因数数为为的的水水平平地地面面上上，现现用用与与水水平平面面成成角角的的力力F拉拉物物体体，为为使使物物体体能能沿沿水水平平地地面面做做匀匀加加速速运运动，求动，求F的取值范围有一同学解答如下：的取值范围有一同学解答如下：设物体运动的加速度为设物体运动的加速度为a，由图乙知由图乙知 Fcos-N=ma Fsin+N =mg 要使物体做匀加速运动，应满足要使物体做匀加速运动，应满足a 0 你认为这样的解答是否完整？你认为这样的解答是否完整？假设认为不完整，请作出完整的解答假设认为不完整，请作出完整的解答由以上三式得由以上三式得mF甲甲F乙乙Nfm
9、g.解答：解答：此解答不完整，还缺少限制性条件此解答不完整，还缺少限制性条件 由：由：Fsin+N=mg 得：得：N=mg Fsin 因为：因为：N 0 所以：所以：F mg/sin 还有还有Fcos-N=ma 即力即力F的取值范围应为的取值范围应为FNfmg.2007年物理海南卷年物理海南卷1616如如以以下下图图，一一辆辆汽汽车车A拉拉着着装装有有集集装装箱箱的的拖拖车车B，以以速速度度v1=30m/s进进入入向向下下倾倾斜斜的的直直车车道道。车车道道每每100m下下降降2m。为为使使汽汽车车速速度度在在s=200m的的距距离离内内减减到到v2=10m/s,驾驾驶驶员员必必须须刹刹车车。假
10、假定定刹刹车车时时地地面面的的摩摩擦擦阻阻力力是是恒恒力力,且且该该力力的的70作作用用于于拖拖车车B，30作作用用 于于 汽汽 车车 A。A的的 质质 量量 m1=2000kg，B的的 质质 量量m2=6000kg。求求汽汽车车与与拖拖车车的的连连接接处处沿沿运运动动方方向向的的相互作用力。取重力相互作用力。取重力加速度加速度g=10m/s2。AB.解：解：汽汽车车沿沿斜斜面面作作匀匀减减速速运运动动,用用a表表示示加加速速度度的的大大小小，有有用用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有式中式中设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为设刹车过程中地面作用于汽车的
11、阻力为f,根据题意根据题意方向与汽车前进方向相反；方向与汽车前进方向相反；.用用fN表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进 方向相同。方向相同。以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有由由式得式得由由式，代入数据得式，代入数据得题目题目.06-07学年度南京市金陵中学一模学年度南京市金陵中学一模13 1314分分如如以以下下图图，质质量量为为0.78kg的的金金属属块块放放在在水水平平桌桌面面上上，在在与与水水平平成成37角角斜斜向向上上、大大小小为为3.0N的的拉拉力力F作作用用下下，以以4.0m/s的的速速度度向向右
12、右做做匀匀速速直直线线运运动动sin37=0.60，cos370.80，g取取10m/s21求金属块与桌面间的动摩擦因数求金属块与桌面间的动摩擦因数 2如如果果从从某某时时刻刻起起撤撤去去拉拉力力，那那么么撤撤去去拉拉力力后后金金属属块在桌面上还能滑行多远？块在桌面上还能滑行多远？Fm370解：解：取物体的运动方向为正，由平衡条件有取物体的运动方向为正，由平衡条件有.2由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有或或：设设金金属属块块撤撤去去拉拉力力后后，在在桌桌面面上上还还能能滑滑行行的的距离为距离为s，那么根据动能定理有，那么根据动能定理有.07届届1月武汉市调研考试月武汉市调研考试151512分分放
13、放在在水水平平地地面面上上的的一一物物块块，受受到到方方向向不不变变的的水水平平推推力力F的的作作用用，力力F的的大大小小与与时时间间t的的关关系系和和物物块块速速度度v与与时时间间t的的关关系系如如以以下下图图.取取重重力力加加速速度度g=10 m/s2.试利用两图线求：试利用两图线求：1物块在运动过程中受到滑动摩擦力大小；物块在运动过程中受到滑动摩擦力大小；2物块在物块在36s的加速度大小；的加速度大小；3物块与地面间的动摩擦因数物块与地面间的动摩擦因数.02 6t/sF/N936403 6t/sv/(ms-1)9361由由v-t 图象可知，物块在图象可知，物块在69s内做匀速运动，内做匀
14、速运动，由由F-t图象知，图象知，69s的推力的推力F3=4N故故Ff=F3=4N 解解:.2由由v-t 图象可知，图象可知，36s内做匀加速运动，内做匀加速运动，得得 a=2 m/s2 3在在36s内，由牛顿第二定律有：内，由牛顿第二定律有：F2 Ff=ma 且且 Ff=N=mg 由以上各式求得：由以上各式求得：m=1kg =0.4 .07年佛山市教学质量检测年佛山市教学质量检测1313晓晗同学觉得去新疆玩，最刺激的莫过于滑沙运晓晗同学觉得去新疆玩，最刺激的莫过于滑沙运动。当晓晗蹲在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿动。当晓晗蹲在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到达斜面底端时，速度为直
15、线下滑到达斜面底端时，速度为2v0。1假设晓晗在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜假设晓晗在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以面以v0的初速度下滑，那么晓晗到达斜面底端的速度的初速度下滑，那么晓晗到达斜面底端的速度多大多大?2晓晗估测到沙坡长晓晗估测到沙坡长L，约为坡高的，约为坡高的2倍即斜面倍即斜面倾角约倾角约30),晓晗质量为晓晗质量为m，那么晓晗沿沙坡下滑时所，那么晓晗沿沙坡下滑时所受的平均阻力约多大？受的平均阻力约多大？.解：解：1设晓晗沿斜面做匀加速直线运动，加速度大小设晓晗沿斜面做匀加速直线运动，加速度大小为为a，斜面长为，斜面长为s，晓晗被人推一把后，到达斜面底端，晓晗被人推一把后，
16、到达斜面底端的速度为的速度为vt，根据匀变速直线运动的公式，根据匀变速直线运动的公式得：得：解得：解得：2 2将将L L代入代入式得式得画出受力图如图示画出受力图如图示mgNfG1G2根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F合合G1f ma 而而G1mgsin解得：解得：.07年年1月山东潍坊市期末统考月山东潍坊市期末统考151511分分如如以以下下图图，长长L=1.6m，质质量量M=3kg的的木木板板静静放放在在光光滑滑水水平平面面上上，质质量量m=1kg的的小小物物块块放放在在木木板板的的右右端端，木木板板和和物物块块间间的的动动摩摩擦擦因因数数=0.1.现现对对木板施加一水平向右的拉力木板施加一水平向右的拉力F，取，取g=10 m/s2，求：，求：1使物块不掉下去的最大拉力使物块不掉下去的最大拉力F；2如如果果拉拉力力F=10N恒恒定定不不变变，小小物物块块所所能能获获得得的的最大动能最大动能.FMm.解：解：1F最最大大的的时时物物块块不不掉掉下下，必必是是物物块块与与木木板板具具有有共同的最大加速度共同的最大加速度a1，对物块，最大加速度，对物块，最大加速度，对整体对整体
