逍遥学能 2013-03-06 11:21
一. 教学内容：牛顿第二定律的应用
二. 要点：牛顿运动定律的应用，进一步解决动力学问题。
三. 重点、难点解析：
1、应用牛顿运动定律解题的一般步骤：
（1）确定研究对象。
（2）将研究对象隔离出来进行受力分析，并画出受力图。
（3）分析研究对象的运动情况，画出运动简图：标出物体的速度方向（由此可得滑动摩擦力的方向）以及加速度的方向（即合外力的方向）。
（4）应用牛顿第二定律列方程，应用运动学公式列式。
（5）解方程并分析讨论结果是否正确合理。
2、处理动力学问题的基本：那道题目之后，要对物体的受力情况和运动情况进行必要的分析，而初学者往往一拿到题目就想代牛顿定律公式和运动学公式，结果把有初速度的当作无初速度，有摩擦力的以为没有摩擦，多过程的问题误认为是单个过程，这样不但会解错题目，而且形成一种乱套公式的不良习惯。认真审题，弄清物体受力情况和运动情况，确定了解题思路再着手解题，这是解题的基本也是必须训练的基本功。由于物体的受力情况与运动情况密不可分，所以受力分析和运动分析往往是同时考虑，交叉进行，在画受力分析图时，把所受外力画在物体上。
3、物体的运动情况分析方法：（1）分析研究对象有没有初速度，初速度的方向如何。（2）分析研究对象作什么形式的运动，是匀速直线运动，还是匀加速直线运动或是匀减速运动。（3）从受力情况或从运动学公式，分析是否能确定加速度的大小和方向。（4）分清物体经历的是一个阶段的运动（a不变），还是连续发生的分阶段运动，找到各段之间存在的联系，判断相邻两段运动中哪些量必定相同，速度、位移还是时间等。
【典型例题】
1、一物体质量为10Kg，在40N的水平向右的拉力作用下沿水平桌面由静止开始运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.20，物体受几个力的作用?画出物体的受力图。物体做什么性质的运动?加速度多大?方向如何? （g＝10m/s2）
如果在物体运动后的第5s末把水平拉力撤去， 物体受几个力的作用?画出物体的受力图，物体又做什么性质运动?加速度多大?方向如何?计算物体从开始运动到停止一共走了多远? （g＝10m/s2）
竖直方向物体处于平衡状态，FN＝G 所以F< style= > ＝ < 1195077011"> FN＝0.2
此时F ＝ma1
a1＝F /m＝20/10＝2m/s2方向：水平向左
物体又以第5s末的速度，以2m/s2的加速度
向右做匀减速直线运动，直至停止。
设水平向右为正，则a＝2m/s2 a1＝－2m/s2
物体前5s的位移X1＝
5s末的速度 v1＝at＝2
撤去F后物体的位移 X2＝v1t.1＋
竖直方向物体处于平衡状态，FN＝G
所以F ＝ FN＝0.2 ＝
由图可知AB两物体在此过程中的位移差是B的长度L。
对A受力如图
竖直方向物体处于平衡状态，FN＝G，所以F ＝ FN＝0.2
竖直方向物体处于平衡状态合力为0，
F－F ）/M＝（80－20）/20＝3m/s2
则
10＝2N
F＋F ＝ma1 a1＝（F＋F ）/m＝（3＋2）/1＝5m/s2
设初速方向为正则 a1＝－5m/s2
经t1速度减小为0 则 0＝v0＋a1t1＝10－5t1 t1＝2s
2＋0 高三.5 22＝10m方向向右
2s后物体反向加速运动，受力如图
在第3s内F合＝－F＋F ＝－3＋2＝－1N
a＝F合/m＝－1m/s2
第3s内的位移 X2＝ ＝0.5 12＝－0.5m
第3s末的速度v2＝at2＝－1 ＝（－1） 2A. 仍为a B. 变为2a C. 小于2a，大于a D. 大于2a
3. 如图2所示，一个自由下落的小球，从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合外力的变化情况为（ ）
A. 速度一直变小直到零
B. 速度先变大，然后变小直到为零
C. 合外力一直变小，方向向上
D. 合外力先变小后变大，方向先向下后向上
4. 如图3所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动，已知F1＜F2，则以下说法中正确的有（ ）
B. 若撤去F1，则细线上的拉力一定变小
D. 若撤去F2，则细线上的拉力一定变小
5. 如图4，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果 ，则物体A的加速度大小等于（ ）
A. 3g B. g C. 3g/4 D. g/2
6. 如图5所示，质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时，Ⅰ中拉力大小T1，Ⅱ中拉力大小T2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速a应是（ ）
A. 若断Ⅰ，则a＝g，竖直向下
B. 若断Ⅱ，则a＝ ，方向水平向左
C. 若断Ⅰ，则a＝ ，方向沿Ⅰ的延长线
D. 若断Ⅱ，则a＝g，竖直向上
7. 一个放在水平桌面上质量为2kg原来静止的物体，受到如图6所示方向不变的合外力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 在t＝2s时，物体的速率最大
B. 在2s内物体的加速度为5m/s2
C. 在2s内物体运动的位移为10m
D. 0~2s这段时间内作减速运动
8. 如图7所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A 处于静止状态，若小车以1m/s2的加速度向右运动后（
9. 如图8所示，A，B两条直线是在A，B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是 的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线，由图分析可知（ ）
A. B. 两地重力加速度C. D. 两地重力加速度
10. 一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现如图9所示加上水平力F1和F2，若F2＝15N时物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是（
11. 如图所示，传送带与地面倾角为 ，从A B长度为16m，传送带以10m/s的速度向下运动，在传送带上端，无初速释放一质量为0.5kg的物体，它与传送带间的摩擦系数为0.5，求物体从A运动到B所用的时间？
12. 质量为1.5Kg的物体在水平拉力F的作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离后撤去该力，物体继续滑行t＝2.0s停在B点，已知AB两点的距离L＝5.0m，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20，求水平拉力F的大小?
【答案】
1. B 2. D 3. BD 4 . A 5 . C 6. AB 7. A 8. AC 9. AD 10. ACD
11. T＝2s 12. F＝15N 13.（1）X1＝5m v＝2m/s （2）X＝5.26m