應(yīng)用牛頓第二定律處理“四類”問(wèn)題(完整版)
【正文】 失重狀態(tài)～8 s內(nèi)乘客處于平衡狀態(tài) s內(nèi)乘客對(duì)電梯的壓力大小為550 N s內(nèi)電梯速度的增加量為1 m/s答案 C4.(多選)如圖4甲所示，質(zhì)量為m＝2 kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，在水平拉力F作用下物塊由靜止開(kāi)始沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，物塊回到出發(fā)點(diǎn)O處，取水平向右為速度的正方向，物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2，則( )圖4 s回到出發(fā)點(diǎn) s時(shí)改變水平拉力的方向 s時(shí)刻水平力F的大小為4 N s時(shí)刻水平力F的大小為16 N答案 CD，質(zhì)量為m的小球用一水平輕彈簧系住，并用傾角為60176。＝g，D項(xiàng)正確.拓展延伸 (1)如圖7甲、乙中小球mm2原來(lái)均靜止，現(xiàn)如果均從圖中B處剪斷，則圖甲中的彈簧和圖乙中的下段繩子，它們的拉力將分別如何變化？圖7(2)如果均從圖中A處剪斷，則圖甲中的彈簧和圖乙中的下段繩子的拉力又將如何變化呢？(3)由(1)(2)的分析可以得出什么結(jié)論？答案 (1)彈簧和下段繩的拉力都變?yōu)?.(2)彈簧的彈力來(lái)不及變化，下段繩的拉力變?yōu)?.(3)繩的彈力可以突變而彈簧的彈力不能突變.例3 如圖8所示，兩木塊A、B質(zhì)量均為m，用勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧連在一起，放在傾角為α的傳送帶上，兩木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，用與傳送帶平行的細(xì)線拉住木塊A，傳送帶按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，：圖8(1)A、B兩木塊之間的距離；(2)剪斷細(xì)線瞬間，A、B兩木塊加速度分別為多大.答案 (1)L＋(2)aA＝2g(sin α＋μcos α)，aB＝0解析 (1)隔離B木塊受力分析，由平衡條件可得F彈＝mgsin α＋μmgcos α由胡克定律F彈＝kΔx得兩木塊間的距離為L(zhǎng)AB＝L＋Δx＝L＋(2)剪斷細(xì)線瞬間彈簧彈力不變，對(duì)木塊B由牛頓第二定律得F彈－(mgsin α＋μmgcos α)＝maB解得aB＝0.對(duì)于木塊A有F彈＋μmgcos α＋mgsin α＝maA解得aA＝2(gsin α＋μgcos α)＝2g(sin α＋μcos α).變式3 如圖9所示，物塊2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物塊4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊3質(zhì)量均為m,4質(zhì)量均為m0，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，設(shè)抽出后的瞬間，物塊4的加速度大小分別為aaa，則有( )圖9＝a2＝a3＝a4＝0＝a2＝a3＝a4＝g＝a2＝g，a3＝0，a4＝g＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g答案 C解析 在抽出木板的瞬間，物塊2與輕桿接觸處的形變立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛頓第二定律知a1＝a2＝g；物塊4間的輕彈簧的形變還來(lái)不及改變，此時(shí)彈簧對(duì)物塊3向上的彈力大小和對(duì)物塊4向下的彈力大小仍為mg，因此物塊3滿足F－mg＝0，即a3＝0；由牛頓第二定律得物塊4滿足a4＝＝g，所以C對(duì).命題點(diǎn)三 動(dòng)力學(xué)圖象問(wèn)題v－t圖象、a－t圖象、F－t圖象、F－a圖象等.(1)已知物體受的力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的受力情況.(3)由已知條件確定某物理量的變化圖象.(1)分清圖象的類別：即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖象所反映的物理過(guò)程，會(huì)分析臨界點(diǎn).(2)注意圖線中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等.(3)明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情景結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式，進(jìn)而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系，以便對(duì)有關(guān)物理問(wèn)題作出準(zhǔn)確判斷.例4 如圖10甲所示，兩滑塊A、B用輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪相連，B距地面一定高度，＝2 kg，mB＝4 kg，斜面傾角θ＝37176。5)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度—，在0～5 s，5～10 s，10～15 s內(nèi)F的大小分別為FF2和F3，則( )圖2F2 F3F3 ＝F3答案 A命題點(diǎn)一 超重和失重問(wèn)題(1)不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變.(2)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失.(3)盡管物體的加速度不是豎直方向，但只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài).(4)盡管整體沒(méi)有豎直方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會(huì)出現(xiàn)超重或失重狀態(tài).從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)
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