牛頓第二定律典型例題(文件)
【正文】 致摩擦力增大的影響?！菊_解答】如圖2，建立直角坐標(biāo)系并將加速度a沿已知力的方向正交分解。另外，人在豎直方向受力不平衡，即有加速度，所以把接觸面間的正壓力當(dāng)成重力處理也是不對的。【例7】 在粗糙水平面上有一個三角形木塊abc，在它的兩個粗糙斜面上分別放兩個質(zhì)量m1和m2的木塊，m1＞m2，如圖1所示?！惧e因分析與解題指導(dǎo)】[誤解一]根據(jù)題目給出的已知條件m1＞m2，認(rèn)為m1對三角形木塊的壓力大于m2對三角形木塊的壓力，憑直覺認(rèn)為這兩個壓力在水平方向的總效果向右，使木塊有向右運動的趨勢，所以受到向左的靜摩擦力。若f=0，表明三角形木塊不受地面的摩擦力；若f為負(fù)值，表明摩擦力與假設(shè)正方向相反。（2）細(xì)線向圖中左方偏斜：_________（3）細(xì)線向圖中右方偏斜：___________。【正確解答一、二】選取了不同的研究對象，解題過程表明，合理選取研究對象是形成正確解題思路的重要環(huán)節(jié)?！纠?1】如圖1甲所示，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧，豎直放在桌面上，上面壓一質(zhì)量為m的物塊，另一勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧豎直地放在物塊上面，其下端與物塊上表面連接在一起，要想使物塊在靜止時，下面彈簧承受物重的2/3，應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提高的距離是多少？【分析】由于拉A時，上下兩段彈簧都要發(fā)生形變，所以題目給出的物理情景比較復(fù)雜，解決這種題目最有效的辦法是研究每根彈簧的初末狀態(tài)并畫出直觀圖，清楚認(rèn)識變化過程如圖1乙中彈簧2的形變過程，設(shè)原長為x20，初態(tài)時它的形變量為△x2，末態(tài)時承重2mg/3，其形變量為△x2′，分析初末態(tài)物體應(yīng)上升△x2△x2′．對圖丙中彈簧1的形變過程，設(shè)原長為x10（即初態(tài)）．受到拉力后要承擔(dān)物重的1/3，則其形變是為△x1，則綜合可知A點上升量為d=△x1+△x2△x2′【解】末態(tài)時對物塊受力分析如圖2依物塊的平衡條件和胡克定律F1+F2′=mg（1）初態(tài)時，彈簧2彈力F2 = mg = k2△x2（2）式（3）代入式（1）可得由幾何關(guān)系d=△x1+△x2△x2′（4）【說明】從前面思路分析可知，復(fù)雜的物理過程，實質(zhì)上是一些簡單場景的有機結(jié)合．通過作圖，把這個過程分解為各個小過程并明確各小過程對應(yīng)狀態(tài)，畫過程變化圖及狀態(tài)圖等，然后找出各狀態(tài)或過程符合的規(guī)律，難題就可變成中檔題，思維能力得到提高。【誤解】隔離磚“2”，因有向下運動的趨勢，兩側(cè)受摩擦力向上，【正確解答】先用整體法討論四個磚塊，受力如圖2所示。本題還可這樣思考：假設(shè)磚“2”與“3”之間存在摩擦力，由對稱性可知，f23和f32應(yīng)大小相等、方向相同，這與牛頓第三定律相矛盾，故假設(shè)不成立，也就是說磚“2”與“3”之間不存在摩擦力。第五篇：牛頓第二定律典型題牛頓第二定律應(yīng)用的典型問題 力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持運動的原因。，輕彈簧下端固定在水平面上。當(dāng)合力與速度同向時小球速度增大，所以當(dāng)小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。若合外力變?yōu)榱?，加速度也立即變?yōu)榱悖铀俣瓤梢酝蛔儯?。②軟，即繩（或線）只能受拉力，不能承受壓力（因繩能彎曲）。（3）中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個特性： ①輕：即彈簧（或橡皮繩）的質(zhì)量和重力均可視為零。但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時，它們所受的彈力立即消失。④g/4,豎直向上。D、③④。當(dāng)用力F推第一塊使它們共同加速運動時，第2塊對第3塊的推力為__________。提示：兩個物體具有相同的沿斜面向上的加速度，可以把它們當(dāng)成一個整體（看作一個質(zhì)點），作出受力示意圖，建立坐標(biāo)系，列方程：要求兩物體間的相互作用力，應(yīng)把兩物體隔離開．對m作出受力示意圖如圖，建立坐標(biāo)系，列方程：在臨界問題中包含著從一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象，或從一物理過程轉(zhuǎn)入另一物理過程的轉(zhuǎn)折狀態(tài)。（g取解析：斜面由靜止向右加速運動過程中，當(dāng)a較小時，小球受到三個力作用，此時細(xì)繩平行于斜面；當(dāng)a增大時，斜面對小球的支持力將會減少，當(dāng)a增大到某一值時，斜面對小球的支持力為零；若a繼續(xù)增大，小球?qū)帮w離”斜面，此時繩與水平方向的夾角將會大于θ角。易知代入數(shù)據(jù)解得：因為，所以小球已離開斜面，斜面的支持力同理，由受力分析可知，細(xì)繩的拉力為此時細(xì)繩拉力與水平方向的夾角為。設(shè)小球剛剛脫離斜面時斜面向右的加速度為，此時斜面對小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細(xì)繩的拉力，且細(xì)繩仍然與斜面平行。，傾角，如圖所示。要求第2塊對第3塊的作用力F23，要在2于3之間隔離開。通常是對物體組成的整體運用牛頓第二定律求出整體的加速度，然后用隔離法求出物體間的相互作用力，質(zhì)量為2m的物塊A，與水平地面的摩擦不計，質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦因數(shù)為μ，在已知水平推力F的作用下，A、B做加速運動，則A和B之間的作用力為____________。B、①④。②g/2,豎直向上。②彈簧既能受拉力，也能受壓力（沿彈簧的軸線）；橡皮繩只能受拉力，不能承受壓力（因橡皮繩能彎曲）。③不可伸長：即無論繩子所受拉力多大，繩子的長度不變。（2）中學(xué)物理中的“繩”和“線”，一般都是理想化模型，具有如下幾個特性： ①輕，即繩（或線）的質(zhì)量和重力均可視為零。（1）物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應(yīng)關(guān)系。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是（），小球的速度先增大后減小，小球的加速度先減小后增大解析：小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。速度如何變化需分析加速度方向與速度方向之間的關(guān)系，加速度與速度同向時，速度增加；反之減小。本題磚與磚、磚與板存在五個接觸面，即存在五個未知的摩擦力，而對磚“1”至“4”只能列出四個平衡方程?！惧e因分析與解題指導(dǎo)】[誤解]憑直覺認(rèn)為“2”和“3”間有摩擦，這是解同類問題最易犯的錯誤。的斜面上放一個質(zhì)量m的物體，用k=100N/m的輕彈簧平行斜面吊著．發(fā)現(xiàn)物體放在PQ間任何位置恰好都處于靜止?fàn)顟B(tài)，測得AP=22cm，AQ=8cm，則物體與斜面間的最大靜摩擦力等于多少？物體位于Q點時，彈簧必處于壓縮狀態(tài)，對物體的彈簧TQ沿斜面向下；物體位于P點時，彈簧已處于拉伸狀態(tài)，對物體的彈力Tp沿斜面向上．P，Q兩點是物體靜止于斜面上的臨界位置，此時斜面對物體的靜摩擦力都達到最大值fm，其方向分別沿斜面向下和向上．【解】 作出物體在P、Q兩位置時的受力圖（圖2），設(shè)彈簧原長為L0，則物體在Q和P兩處的壓縮量和伸長量分別為x1=L0AQ，x2=APL0．根據(jù)胡克定律和物體沿斜面方向的力平衡條件可知：kx1 =k（L0AQ）=fmmgsinα，kx2 =k（APL0）=fm + mgsinα．聯(lián)立兩式得【說明】 題中最大靜摩擦力就是根據(jù)物體的平衡條件確定的，所以畫出P、Q兩位置上物體的受力圖是至關(guān)重要的．【例13】質(zhì)量均為m的四塊磚被夾在兩豎直夾板之間，處于靜止
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