牛頓第二定律的理解與應(yīng)用(文件)
【正文】 速度為v1= =8m/s（方向向下），離網(wǎng)時(shí)速度為v2= =10m/s（方向向上），由加速度的定義得：15m/s2 由牛頓第二定律得：Fmg=ma可得：F=mg+ma=103 N.【答案】103 N【點(diǎn)撥】用牛頓第二定律解決力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的問(wèn)題，先要分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并弄清楚是已知物體的受力情況還是已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，但不管是哪一類問(wèn)題，首先要解決物體的加速度，在這里加速度起著橋梁的作用. ，運(yùn)動(dòng)員完成空中翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作，能否穩(wěn)住是一個(gè)得分的關(guān)鍵，為此，運(yùn)動(dòng)員在腳接觸地面后都有一個(gè)下蹲的過(guò)程，從最高處下落過(guò)程中在空中翻轉(zhuǎn)的時(shí)間為t，接觸地面時(shí)所能承受的最大作用力為F（視為恒力），雙腳觸地時(shí)重心離腳的高度為h，能下蹲的最大距離為s，若運(yùn)動(dòng)員跳起后，在空中完成動(dòng)作的同時(shí)，又使腳不受傷，則起跳后重心離地的高度H的范圍為多大？【解析】設(shè)人起跳后重心離地高度為H1，為完成空中動(dòng)作，須有即設(shè)人起跳后從H2高度下落，下蹲過(guò)程所受的力為重力和地面的支持力F，人在這兩個(gè)力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，得Fmg=ma又根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，故則H的范圍為，即【答案】力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的定性分析分析物體的運(yùn)動(dòng)情況主要從兩個(gè)方面分析：先分析物體的初狀態(tài)（即初速度），由牛頓第一定律知物體具有維持原來(lái)的性質(zhì)（即慣性），再分析物體的受力，由牛頓第二定律知力是產(chǎn)生加速度（即改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因）. ，彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住物體m，現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如果物體受到的摩擦力恒定，則 圖327A．物體從A到O加速，從O到B減速B．物體從A到O速度越來(lái)越小，從O到B加速度不變C．物體從A到O間先加速后減速，從O到B一直減速運(yùn)動(dòng)D．物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)所受合力為零【易錯(cuò)解】A；物體在O點(diǎn)附近來(lái)回運(yùn)動(dòng)，因此物體在O點(diǎn)的速度最大，則A選項(xiàng)正確.【錯(cuò) 因】犯以上錯(cuò)誤的客觀原因是思維定勢(shì)，好象是彈簧振子的平衡位置O具有最大速度，這是盲目的模仿，主要 是沒有好的解題習(xí)慣，沒有弄清楚力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；另外有些同學(xué)是忽略了摩擦力.【正 解】在A點(diǎn)，彈簧彈力F大于摩擦力181。mg B．Fcosθ mgC．Fcosθ+mg D．181。mg，方向向左，物體在到O之間一定存在某點(diǎn)彈力等于摩擦力，此時(shí)物體所受到的合外力為零；速度 ，物體先加速后減速，合外力向左，物體一直減速運(yùn)動(dòng)， 加速度一直增大，故C選項(xiàng)正確.【點(diǎn) 悟】要正確理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，物體運(yùn)動(dòng)方向和合外力方向相同時(shí)物體做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力減小到等于摩擦 力即合外力為零時(shí)，物體的速度最大，小球的加速度大小決定于小球受到的合外力.Ⅰ.檢測(cè)定位 1. 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì)．加速度計(jì)的構(gòu)造原理的示意圖如圖328所示．沿導(dǎo)彈飛行方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連．滑塊原來(lái)靜止，且彈簧處于自然長(zhǎng)度．滑塊上有指針，可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)．設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離O點(diǎn)的距離為x，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 ( )A．方向向左，大小為kx／m B．方向向右，大小為kx／mC．方向向左，大小為2kx／m D．方向向右，大小為2kx／m【解析】指針向左偏離O點(diǎn)的距離為x，則左邊彈簧被壓縮x，右邊彈簧被拉長(zhǎng)x，即兩彈簧所受彈力都為kx，方向都向右，由牛頓第二定律得出導(dǎo)彈的加速度大小為大小為2kx／m方向向右，故D選項(xiàng)正確.【答案】D2．如圖329所示，小車上固定一彎折硬桿ABC，C端固定一質(zhì)量為m的小球，已知α角恒定，當(dāng)小車水平向左做變加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，BC桿對(duì)小球的作用力方向 （ ）A．一定沿桿斜向上 B．一定豎直向上C．可能水平向左 D．隨加速度大小的改變而改變【解析】由于小球與車為連接體，小球所受合力由重力與ＢＣ桿的作用力構(gòu)成，應(yīng)是水平方向，加速度不同，合外力值也不同，故BC桿的作用力應(yīng)隨加速度的值而變；選D.【答案】D3．由牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式可推
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