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1、牛顿第二定律基牛顿第二定律基本应用本应用一、力和加速度、速度一、力和加速度、速度力的大小和方向力的大小和方向加速度的大小和方向加速度的大小和方向大小大小方向方向速度变化速度变化快慢快慢与与共共线线与与不不共共线线曲曲线线直线直线同向时：同向时：反向时：反向时： 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。物体存在向上的加速度两种情况：加速上升 减速下降条件：二、动力学的典型问题二、动力学的典型问题 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。物体存在向下的加速度两种情况：加速下降 减速上升条件： 物体对支持物的压力(或对悬
2、挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。物体的 的加速度等于g两种情况：自由落体竖直上抛原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体拉住的、具有一定质量的物体A A静止在地板上，静止在地板上，如图所示，现发现如图所示，现发现A A突然被弹簧拉向右方。由突然被弹簧拉向右方。由此可判断，此时升降机的运动可能是此可判断，此时升降机的运动可能是例例加速上升加速上升减速上升减速上升匀速下降匀速下降减速下降减速下降1 1、关于物体的加速度与受力情况的关系，下列、关于物体的加速度与受力情况的关系，下列说法正确的是：（说法正确的是：（ ）A A
3、、物体不受力时，加速度也可能改变。、物体不受力时，加速度也可能改变。B B、物体受力变化时，加速度才会改变。、物体受力变化时，加速度才会改变。C C、物体受力不变时，加速度也不变。、物体受力不变时，加速度也不变。D D、物体不受力时，加速度等于零。、物体不受力时，加速度等于零。BCDBCD2 2、下列说法正确的是：、下列说法正确的是： （ ）A A、两个质量不同的物体，所受合力大的、两个质量不同的物体，所受合力大的物体，加速度一定大。物体，加速度一定大。B B、两个质量不同的物体，所受合力小的、两个质量不同的物体，所受合力小的物体，加速度一定小。物体，加速度一定小。C C、两个质量不同的物体，
4、所受合力相同，、两个质量不同的物体，所受合力相同，加速度一定相同。加速度一定相同。D D、两个质量不同的物体，所受合力不同，、两个质量不同的物体，所受合力不同，加速度可能相同。加速度可能相同。D D3 3、甲车的质量是乙车质量的、甲车的质量是乙车质量的2 2倍，把它们放在倍，把它们放在光滑的水平面上，用大小为光滑的水平面上，用大小为F F的力作用在静止的力作用在静止的甲车上时，甲车产生的甲车上时，甲车产生2m/s2m/s2 2加速度。若用大小加速度。若用大小为为F F的力作用在静止的乙车上，经过的力作用在静止的乙车上，经过2s2s，乙车，乙车的速度大小为：的速度大小为： （ ）A A、2m/s
5、 B 2m/s B 、4m/s 4m/s C C、6m/s D 6m/s D 、8m/s8m/sD D4 4、下列说法正确的是：下列说法正确的是： （ ）A A、当物体向下运动时，物体一定处于失重状态。、当物体向下运动时，物体一定处于失重状态。B B、当物体处于失重状态时，物体一定是向下运动的。、当物体处于失重状态时，物体一定是向下运动的。C C、当物体向上运动时，物体一定处于超重状态。、当物体向上运动时，物体一定处于超重状态。D D、当物体处于超重状态时，物体一定是向上运动的。、当物体处于超重状态时，物体一定是向上运动的。E E、当物体做向上的加速运动和向下的减速运动时，物、当物体做向上的加
6、速运动和向下的减速运动时，物体都处于超重状态。体都处于超重状态。F F、当物体做向上的减速运动和向下的加速运动时，物、当物体做向上的减速运动和向下的加速运动时，物体都处于失重状态。体都处于失重状态。E E 、F F5 5、容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容、容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容器在上抛过程中不发生翻转，下列说法中正确的是：器在上抛过程中不发生翻转，下列说法中正确的是： （ ）A A、上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大。、上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大。B B、下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小。、下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小。C C、在最高点
7、水对容器底面的压力大小等于水的重力大、在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小。小。D D、整个过程中水对容器底面都没有压力。、整个过程中水对容器底面都没有压力。D D思考：思考：上题中的容器，如果在侧边开一个小孔，在上题中的容器，如果在侧边开一个小孔，在容器被抛出后，水会从小孔流出吗？容器被抛出后，水会从小孔流出吗？答：水不会流出。因为容器抛出后，只受重力作用，答：水不会流出。因为容器抛出后，只受重力作用，重力产生的加速度等于重力产生的加速度等于g ,g ,水处于完全失重状态，水对水处于完全失重状态，水对容器底和侧面都没有压力，故水不会流出。容器底和侧面都没有压力，故水不会流出。6 6
8、、下列关于超重和失重的说法中，正确的是：下列关于超重和失重的说法中，正确的是： （ ）A A、物体处于超重状态时，其重力增加了。、物体处于超重状态时，其重力增加了。B B、物体处于完全失重状态时，其重力为零。、物体处于完全失重状态时，其重力为零。C C、物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体、物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了。处于静止状态时增加或减小了。D D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化。变化。D D 7 7、升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘中放一升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘中放一质量为质量为m m 的物体
9、，当秤的读数为的物体，当秤的读数为0.8mg0.8mg时，升降机时，升降机的运动可能是：的运动可能是： （ ） A A、加速上升、加速上升 B B、加速下降、加速下降 C C、减速上升、减速上升 D D、 减速下降减速下降B B、C C8 8、质量为质量为50kg 50kg 的人站在升降机中，取竖直向上的方的人站在升降机中，取竖直向上的方向为正方向，升降机运动的向为正方向，升降机运动的 v-tv-t图如图所示，则在图如图所示，则在 t t =o=o至至t=2s t=2s 内，人对升降机地板的压力为内，人对升降机地板的压力为( ( ) )N N；在；在 t=6s t=6s 至至 t=10s t=
10、10s 内，人对升降机地板的压力内，人对升降机地板的压力为为 N N 。( (取取g=10m/sg=10m/s2 2) )在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？解： 当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg F ma F mg ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。当a1=2.5m/s2,F1=300N当自由下落时，a2=g,F2=0NvaFmg牛顿第二定律的题型牛顿第二定律的题型（）已知受力情况求运动情况（）已知受力情况求运动情况 （）已知运动情况求受力情
11、况（）已知运动情况求受力情况 两种类型：两种类型：解题关键：解题关键：牛顿第二定律牛顿第二定律利用求利用求运动学公式运动学公式受力情况受力情况运动情况运动情况平行四边形平行四边形定则定则研究研究对象对象匀变速直线匀变速直线运动运动圆周运动圆周运动变速直线运动变速直线运动（）选对象（）选对象（）画力图（）画力图（）定坐标（）定坐标应用牛顿第二定律的解题步骤应用牛顿第二定律的解题步骤（）列方程，求解讨论（）列方程，求解讨论（特别注意和牛顿第（特别注意和牛顿第三定律的完美结合）三定律的完美结合）根据题意，正确选取并隔离研究对象根据题意，正确选取并隔离研究对象对研究对象的受力情况和运动情况进行分对研究
12、对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图析，画出受力分析图选取适当坐标系，一般以加速度方向为选取适当坐标系，一般以加速度方向为正方向正方向根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程1. 1. 如图所示的物体重如图所示的物体重500N500N，放在水平地面上，它，放在水平地面上，它受到一个与水平方向成受到一个与水平方向成3737斜向上的外力斜向上的外力F F作用沿作用沿水平地面作匀速向右运动，水平地面作匀速向右运动，F F大小为大小为200N200N，此时地，此时地面受到的压力大小为面受到的压力大小为 N N，物体受到的摩擦，物体受到的摩擦力大小为力大小为_
13、N_N，物体与地面的动摩擦因数大小为，物体与地面的动摩擦因数大小为_(_(本空保留两位小数本空保留两位小数) ) 3737F F3803801601600.420.42解：如图建立坐标系。解：如图建立坐标系。3737F FG GN Nf fF Fy yF Fx xx xy y解之得：解之得：压力压力N=N=380NN=N=380N摩擦力摩擦力f=160Nf=160N摩擦系数摩擦系数 =0.42=0.422 2如如图图所所示示，是是一一辆辆汽汽车车在在两两站站间间行行驶驶的的速速度度图图像像汽汽车车 段段的的牵牵引引力力为为零零，已已知知汽汽车车的的质质量量为为kgkg，则则汽汽车车在在段段的的
14、加加速速度度大大小小为为，段汽车的牵引力大小为，段汽车的牵引力大小为。0 01010202030304040t/t/s sC CB BA Av/mv/ms s- -1 11010解：解：BCBC段段OAOA段段3 3一个弹簧秤最多只能挂上一个弹簧秤最多只能挂上kgkg的物体，在以的物体，在以加速下降的电梯中，则它最多能挂上加速下降的电梯中，则它最多能挂上的物体，的物体，如果在电梯内，弹簧秤最多只能挂上的物体，如果在电梯内，弹簧秤最多只能挂上的物体，则此刻电梯在作则此刻电梯在作 运动运动, ,加速度大小为加速度大小为（取（取） GTamGT am120kg匀减速下降或匀加速上升匀减速下降或匀加速
15、上升5m/s24 4、质质量量为为2.0kg2.0kg的的物物体体A A静静止止在在水水平平地地面面 上上，物物体体与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.250.25。物物体体受受到到水水平平向向右右的的6.8N6.8N拉拉力力，如如图图所所示示。（1 1）画画出出物物体体的的受受力力图图。（2 2）求求物物体体的的加加速速度度。（3 3）求求3.0s3.0s末末的的速速度度。（4 4）3.0s3.0s内发生内发生 的位移。的位移。FA 5. 如如图所所示示，在在倾角角37的的足足够长的的固固定定的的斜斜面面上上，有有一一质量量为m 1 kg的的物物体体，物物体体与与斜斜面面间动摩摩
16、擦擦因因数数0.2，物物体体受受到到沿沿平平行行于于斜斜面面向向上上的的轻细绳的的拉拉力力F9.6 N的的作作用用，从从静静止止开开始始运运动，经2 s绳子子突突然然断断了了，求求绳断断后后多多长时间物物体体速速度度大大小小达达到到22 m/s.(sin 370.6，g取取10 m/s2)【思路点拨】本题为典型的已知物体受力情况求物体运动情况的动力学问题，物体运动过程较为复杂，应分阶段进行过程分析，并找出各过程的相关量，从而将各过程有机地连接在一起【解析】第一阶段：在最初2 s内物体在F9.6 N拉力作用下，从静止开始沿斜面做匀加速运动，受力分析如图所示沿斜面方向：Fmgsin Ffma1沿垂
17、直斜面方向：FNmgcos 【答案答案】5.53 s 6.蹦床床是是运运动员在在一一张绷紧的的弹性性网网上上蹦跳跳、翻翻滚并并做做各各种种空空中中动作作的的运运动项目目一一个个质量量为60 kg的的运运动员，从从离离水水平平网网面面3.2 m高高处自自由由下下落落，着着网网后后沿沿竖直直方方向向弹回回到到离离水水平平网网面面5.0 m高高处已已知知运运动员与与网网接接触触的的时间为1.2 s.若若把把这段段时间内内网网对运运动员的的作作用用力力当当作作恒恒力力处理，求此力的大小理，求此力的大小(g10 m/s2)选向上为正方向，速度的改变量vv2(v1)18 m/s(向上)用a表示加速度，t表
18、示接触时间，则vat.接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，由牛顿第二定律得Fmgma由以上五式解得F1.5103 N.7(2010年浙江理综，14)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力解析：对于A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A项正确答案：A8(2010年山东理综，年山
19、东理综，16)如如图甲所示，物体沿斜面甲所示，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与斜面和水平面间的的动摩擦因数相同，斜面与水平面摩擦因数相同，斜面与水平面平滑平滑连接接图乙中乙中v、a、f和和s分分别表示物体速度大小、表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程加速度大小、摩擦力大小和路程图乙中正确的是乙中正确的是()解析：物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1mgcos ，做初速度为零的匀加速直线运动，其vt图象为过原点的倾斜直线，A错，加速度大小不变，B错，其st图象应为一段曲线，D错；
20、物体到达水平面后，所受摩探力f2mgf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C.答案：C9.如如图所所示示，光光滑滑水水平平面面上上放放置置质量量分分别为m和和2m的的四四个个木木块，其其中中两两个个质量量为m的的木木块间用用一一不不可可伸伸长的的轻绳相相连，木木块间的的最最大大静静摩摩擦擦力力是是mg.现用用水水平平拉拉力力F拉拉其其中中一一个个质量量为2m的的木木长块，使使四四个个木木块以以同同一一加加速速度度运运动，则轻绳对m的最大拉力的最大拉力为()答案：答案：B 10如如图所示，所示，质量量M8.0 kg的小的小车放放在光滑水平面上，在光滑水平面上，给小小车施加一个水平向施加一个水平向
21、右的恒力右的恒力F8.0 N当向右运当向右运动的速度达的速度达到到u01.5 m/s时，有一物，有一物块以水平向左的以水平向左的初速度初速度v01.0 m/s滑上小滑上小车的右端小物的右端小物块的的质量量m2.0 kg，物，物块与小与小车表面的表面的动摩擦因数摩擦因数0.20.设小小车足足够长，重力加速，重力加速度度g10 m/s2.求：求：(1)物物块从滑上小从滑上小车开始，开始，经过多多长时间速度减小速度减小为零；零；(2)物物块在小在小车上相上相对滑滑动的的过程中，物程中，物块相相对地面的位移地面的位移解析：(1)设物块滑上小车后做加速度为am的匀变速运动，经过时间t1速度减为零mgmam0v0amt1解得am2 m/s2t10.5 s.(2)小车做加速度为aM的匀加速运动，根据牛顿第二定律FmgMaM解得aM设经过t物块与小车具有共同的速度v，物块对地的位移为s1，小车运动的位移为s2，取向右为正方向则，对物块：vv0amts1v0tamt2对小车：vu0aMts2u0taMt2联立解得：s11.1 m，s23.2 m.答案：(1)0.5 s(2)1.1 m
