11号牛顿第二定律2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【,例,2】,（矢量性的应用）,如下图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是,(,),A,向右做加速运动,B,向右做减速运动,C,向左做加速运动,D,向左做减速运动,【,解析,】,小球水平方向受到向右的弹簧弹力,F,，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右做加速运动或向左做减速运动。选项,A,、,D,正确。,【,变式训练,】3,、一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢内悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖直方向成,角（如图），问小车的运动情况如何？加速度多大，方向怎样？,a=g*,tan,方向向左,4,、如右图所示，车内绳,AB,与绳,BC,拴住一小球，,BC,水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则（）,A,、,AB,绳、,BC,绳拉力都变大,B,、,AB,绳拉力变大，,BC,绳拉力变小,C,、,AB,绳拉力变大，,BC,绳拉力不变,D,、,AB,绳拉力不变，,BC,绳拉力变大,如右图所示，车加速时，球的位置不变，则,AB,绳拉力沿竖直方向的分力仍为,F,T,1,cos,，且等于重力,G,，即,F,T,1,G/,cos,，故,F,T,1,不变。向右的加速度只能是由,BC,绳上增加的拉力提供，故,F,T,2,增加，所以,D,正确。,探究二：解答动力学的两类基本问题的方法和步骤,1,动力学两类基本问题的分析流程图,2,基本方法,(1),明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比,较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程,组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过,程。,(2),根据问题的要求和计算方法，确定研究对象进行分析，并,画出示意图。图中应注明力、速度、加速度的符号和方向。,对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所,遗漏或无中生有。,(3),应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理,量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理,量的数值及单位代入，通过运算求结果。,3,应用牛顿第二定律的解题步骤,(1),明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被,研究的物体。,(2),分析物体的受力情况和运动情况。画好受力分析图，明,确物体的运动性质和运动过程。,(3),选取正方向或建立坐标系。通常以加速度的方向为正方,向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。,(4),求合外力,F,合,。,(5),根据牛顿第二定律,F,合,ma,列方程求解，必要时还要对,结果进行讨论。,(,2010,安徽理综,),质量为,2,kg,的物体在水平推力,F,的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去,F,，其运,动的,v t,图象如图所示。,g,取,10,m,/,s,2,，求：,(1),物体与水平面间的动摩擦因数,；,(2),水平推力,F,的大小；,(3)0,10,s,内物体运动位移的大小。,【,解题切点,】,从,v t,中求,a,，根据牛顿第二定律及,F,f,F,N,、运动学公式求解。,【,解析,】,此题考查牛顿运动定律的应用和运动学知识。,(1),设物体做匀减速直线运动的时间为,t,2,、初速度为,v,20,、,末速度为,v,2t,、加速度为,a,2,，则,(2),设物体做匀加速直线运动的时间为,t,1,、初速度为,v,10,、末速,度为,v,1t,、加速度为,a,1,，则,【,答案,】,(1)0.2,(2)6,N,(3)46,m,变式训练,5,斜面上的物体受到平行于斜面向下的力,F,的作用，力,F,随时间变化的图象及物体运动的,v t,图象如下图所示。由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是,(g,取,10,m,/,s,2,)(,),A,物体的质量,m,B,斜面的倾角,C,物体与斜面间的动摩擦因数,D,tan,【,解析,】,设物体的质量为,m,，斜面的倾角为,，由,v t,图象可得,0,2,s,内物体的加速度为,a,1,1,m,/,s,2,；由,F t,图象可知,0,2,s,内力,F,1,3,N,，在,0,2,s,内对物体应用牛顿第二定律得：,F,1,mg,sin,mg,cos,ma,1,。由,v t,图象可得,2,s,后物体的加速度为,a,2,0,，物体做匀速直线运动；由,F t,图象可知,2,s,后力,F,2,2,N,，由平衡条件可得：,F,2,mg,sin,mg,cos,0,，代入数据联立解得：,m,1,kg,，,tan,0.2/,cos,tan,，综合得出，正确选项为,A,、,D,。,例题,4.,如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成,37,角，一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板。工人所持,木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为,F,10,N,，,刷子的质量为,m,0.5,kg,，刷子可视为质点。刷子与天花板间,的动摩擦因数为,0.5,，天花板长为,L,4,m,，取,sin,37,0.6,，,g,10,N,/,kg,，试求：,(1),刷子沿天花板向上运动的加速度；,(2),工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。,【,解析,】,(1),以刷子为研究对象，受力分析如图所示，,设滑动摩擦力为,F,f,，天花板对刷子的弹力为,F,N,，由牛顿第,二定律，得,(F,mg),sin,37,F,f,ma,F,N,(F,mg),cos,37,，,F,f,F,N,代入数据，得,a,2,m,/,s,2,。,【,答案,】,(1)2,m,/,s,2,(2)2,s,变式训练,6.,某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为,490,N,。他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，,t,0,至,t,3,时间段内，弹簧测力计的示数如右图甲所示，电梯运行的,v t,图象可能是图乙中的,(,取电梯向上运动的方向为正方向,)(,),【,解析,】,由,G t,图象知：,t,0,t,1,时间内具有向下的加速度，是失重过程，向上运动为减速，向下运动为加速，选项,B,、,C,错误。,t,1,t,2,时间内匀速或静止，,t,2,t,3,时间内具有向上的加速度，为超重过程，向上运动为加速，向下运动为减速，因此其运动情况可能是：,AD,【,解析,】,质量是物体所含物质的多少，是物体本身固有,的一种属性；合外力是因，而加速度是果。,【,答案,】,CD,2,关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是,(,),A,运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变,B,物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化,C,做直线运动的物体，其运动状态可能不变,D,做曲线运动的物体，其运动状态可能不变,【,解析,】,物体运动状态的改变，即为速度改变，则必定有,加速度；反之亦然。,【,答案,】,C,3,在下列物理量和单位中，说法正确的是,(,),密度,牛顿,米,/,秒,加速度,长度,质量,千克,时间,A,属于国际单位制中基本单位的是,B,属于国际单位制中基本单位的是,C,属于国际单位制中单位的是,D,属于国际单位制中单位的是,【,答案,】,C,