牛頓運動定律考點例析-wenkub
2023-05-04 05:43:29 本頁面
【正文】 你認為這個結(jié)果正確嗎？請說明理由。現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律，描述的是力的瞬時作用效果—產(chǎn)生加速度。二、解析典型問題問題1：必須弄清牛頓第二定律的矢量性。：（1）超重：物體有向上的加速度稱物體處于超重。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點：（1）牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果，分析出物體的運動規(guī)律；反過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎；（2）牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果，即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應關系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬時效果是加速度而不是速度；（3）牛頓第二定律是矢量關系，加速度的方向總是和合外力的方向相同的，可以用分量式表示，F(xiàn)x=max,Fy=may,Fz=maz。一、夯實基礎知識牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。本章內(nèi)容的高考試題每年都有，對本章內(nèi)容單獨命題大多以選擇、填空形式出現(xiàn)，趨向于用牛頓運動定律解決生活、科技、生產(chǎn)實際問題。“高中物理參考”收集 專題三：牛頓運動定律考點例析陳宏湖北枝江市一中（443200）牛頓三個運動定律是力學的基礎，對整個物理學也有重大意義。經(jīng)常與電場、磁場聯(lián)系，構(gòu)成難度較大的綜合性試題，運動學的知識往往和牛頓運動定律連為一體，考查推理能力和綜合分析能力。對牛頓第一定律的理解要點：（1）運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持；（2）它定性地揭示了運動與力的關系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因；（3）定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性——慣性；（4）不受力的物體是不存在的，牛頓第一定律不能用實驗直接驗證，但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。（4）牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位——牛頓（定義使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力，即F=mg+ma.；（2）失重：物體有向下的加速度稱物體處于失重。牛頓第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。（l）下面是某同學對該題的一種解法：L1L2θ圖2(b)分析與解：設L1線上拉力為T1，L2線上拉力為T2，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡,有T1cosθ＝mg， T1sinθ＝T2， T2＝mgtanθ剪斷線的瞬間，T2突然消失，物體即在T2反方向獲得加速度。分析與解：（1）錯。問題3：必須弄清牛頓第二定律的獨立性。分析與解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向的加速度為零，且初速度為零，故小球?qū)⒀刎Q直向下的直線運動，即C選項正確。圖中跨過滑輪的兩段繩都認為是豎直的且不計摩擦。問題5：必須弄清面接觸物體分離的條件及應用。下面舉例說明。求經(jīng)過多長時間木板開始與物體分離?，F(xiàn)在給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在t=，g=10m/s2,則F的最小值是 ，F(xiàn)的最大值是 ?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初0．2s內(nèi)F是變化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）分析與解：因為在t=，在t=，所以在t=，P離開秤盤。從t＝0開始計時，則：A．Ａ物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的5／11倍；圖10 B．t＞４s后,Ｂ物體做勻加速直線運動； C．t＝,Ａ物體的速度為零； D．t＞,ＡＢ的加速度方向相反。綜上所述，選項A、B、D正確。在水平方向有Tcos450Ncos450=ma。問題7：必須會用整體法和隔離法解題。ABLmθ圖16例1如圖16所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一輕環(huán)，環(huán)上系一長為L質(zhì)量不計的細繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當細繩與AB成θ角時，小球速度的水平分量和豎直分量的大小各是多少？輕環(huán)移動的距離d是多少？分析與解：本題是“輕環(huán)”模型問題。xyV0Mmθ圖17例1如圖17所示，水平粗糙的地面上放置一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體，斜面體表面也是粗糙的有一質(zhì)量為m的小滑塊以初速度V0由斜面底端滑上斜面上經(jīng)過時間t到達某處速度為零，在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。例1如圖18所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為μ，傳送帶的速度恒為V，在P點輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處。綜上可知，滑動摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變” 。物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間ｔ1＝ｖ／a1＝1s。ｍｇcosθ＝ｍa2 。問題10：必須會分析求解聯(lián)系的問題。如圖21所示。當桿在水平方向固定時，小球在桿上勻速運動，小球處于平衡狀態(tài)，受四個力作用：重力G、支持力FN、風力F、摩擦力Ff，：FN=mgF=FfFf=μFN解上述三式得：μ=.同理，分析桿與水平方向間夾角為370時小球的受力情況：重力G、支持力FN風力F、摩擦力Ff1，如圖21所示。 B
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