牛顿运动定律1

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1、牛顿运动定律牛顿运动定律一、高考趋势二、知识结构三、考纲要求四、考点讲解五、典型例题六、高考真题七、单元练习牛顿运动定律一、高考趋势返回高考对本章内容的要求掌握基本达到了最高层次。每年高考对本章的内容平均命题12题,题型以选择题为主,也有填空和综合计算题。考查的重点是牛顿第二定律的正交分解应用,整体法和隔离法用牛顿第二定律以及牛顿第二定律与运动学知识相结合等。二、知识结构返回三、考纲要求返回四、考点讲解返回第一部分知识要点(一)牛顿第一定律1内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2理解牛顿第一定律时应注意的问题(1)牛顿第一定律不像其他定律一样是实验直

2、接总结出来的,它是牛顿以伽利略的理想实验为基础总结出来的(2)牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动规律,牛顿第一定律是独立规律,绝不能简单地看成是牛顿第二定律的特例(3)牛顿第一定律的意义在于指出了一切物体都具有惯性,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态产生加速度的原因3惯性:物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性惯性是一切物体的固有属性,是性质,而不是力与物体的受力情况及运动状态无关因此说,人们只能利用惯性而不能克服惯性,质量是物体惯性大小的量度,即质量大的,惯性大;质量小的,惯性小(二)牛顿第二定律1内容:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的

3、方向与合外力的方向相同2公式:F合 = ma3理解牛顿第二定律时注意的问题(1)瞬时性:力与加速度的产生是同时的,即同时增大,同时减小,同时消失(2)矢量性:加速度的方向总与合外力方向一致(3)独立性:F合应为物体受到的合外力,a为物体的合加速度;而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵从牛顿第二定律,与其他力无关(力的独立作用性)而物体的合加速度则是每个力产生的加速度的矢量和(三)牛顿第三定律1内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,但作用点不在同一个物体上2注意:物体与物体之间的作用力和反作用力总是同时产生、同时消失、同种性质、分别作用在相互作

4、用的两个物体上,它们分别对这两个物体产生的作用效果不能抵消3作用力和反作用力与一对平衡力的区别:二对作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力是作用在同一物体上;作用力与反作用力一定是同一性质的力,平衡力则可以是也可以不是;作用力和反作用力同时产生、同时消失,而一对平衡力,当去掉其中一个力后,另一个力可以继续作用能力延伸(一)关于牛顿第一定律牛顿第一定律的内容是:“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”关于这个定律可以从以下几个方面来进行理解:1定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性,即“保持匀速直线运动状态或静止状态”,对于所说的物体,在

5、空间上是指所有的任何一个物体;在时间上则是指每个物体总是具有这种属性即在任何情况下都不存在没有这种属性的物体这种“保持匀速直线运动状态或静止状态”的性质叫惯性简而言之,牛顿第一定律指出了一切物体在任何情况下都具有惯性。2定律的后一句话“直到有外力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力下的定义:即力是改变物体运动状态的原因,而并不是维持物体运动的原因3牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律其实,不受外力作用的物体在我们的周围环境中是不存在的当物体所受到的几个力的合力为零时,其运动效果和不受外力的情况相同,这时物体的运动状态是匀速直线运动或静止状态应该注意到,不受任何外力和受平衡力作用,仅在

6、运动效果上等同,但不能说二者完全等同,如一个不受力的弹簧和受到一对拉或压的平衡力作用的同一个弹簧,显然在弹簧是否发生形变方面是明显不同的(二)关于牛顿第二定律牛顿第二定律的表达式为:Fma等式左边是物体受到的合外力,右边反映了质量是m的物体在这个力作用下的效果是产生加速度a,它突出了力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因物体的加速度跟合外力成正比,跟物体的质量成反比,这就是牛顿第二定律的物理意义要掌握和准确地使用牛顿第二定律,还必须弄清加速度与力的瞬时作用关系和方向关系,即牛顿第二定律的瞬时性和矢量性1瞬时性:Fma是对运动过程中的每一个瞬间成立的,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻

7、的合外力大小成正比,即有力作用就有加速度产生;外力停止作用,加速度随即消失,二者之间没有时间上的推迟或滞后,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度;外力随时间改变,则加速度也随时间做同步的改变2矢量性:作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式Fma是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同而速度方向与合外力方向没有必然联系在使用牛顿第二定律时还应注意:公式中的a是相对于惯性参照系的,即相对于地面静止或匀速直线运动的参照系另外,牛顿第二定律只适用于宏观低速的物体,对微观高速物体的研究,牛顿第二定律不适用(高速是指与光速可比拟的速度;微观是指原子、原

8、子核组成的世界)(三)关于牛顿第三定律牛顿第三定律的内容是“两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;”对此,我们可做如下理解:1作用力与反作用力总是同时产生,同时消失,同时增大或减小,二者没有时间上的先后,且力的性质一定相同2作用力与反作用力的关系与物体的状态无关二者永远保持等大、反向的关系3作用力与反作用力分别作用在相互作用的两个物体上,各自产生其作用效果,不会相互抵消,而平衡力是作用在同一个物体上的,作用效果相互抵消;且构成平衡力的一对力其力的性质可以不同4借助作用力与反作用力的关系,可以在解决实际问题时,根据需要变换研究对象,使得对实际问题的求解更为简便

9、、可行第二部分知识要点1动力学的两类基本问题:(1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况(2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况2应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1)认真分析题意,明确已知条件和所求量(2)选取研究对象,作隔离体所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象(3)分析研究对象的受力情况和运动情况(4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动方向

10、上(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算(6)解方程、验结果,必要时对结果进行讨论由于实际问题有简有繁,所以对上述步骤不能机械地套用,要注意掌握概念和规律的实质,灵活运用说明:不管哪类问题,一般总是先由已知条件求出加速度,然后再由此解出问题的答案解题步骤概述为:弄清题意、确定对象、分析运动、分析受力、建立坐标、列出方程、统一单位、计算数值两类基本问题中,受力分析是关键,加速度是解题的枢纽、桥梁, 3超重和失重(1)在平衡状态时,物体对水平支持物的压力(或对竖直悬绳的拉力)大小等于物体的重力当物体在竖直方向上有

11、加速度时,物体对支持物的压力就不等于物体的重力了,当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重;当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫做失重特别的,当物体向下的加速度为g时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态(2)对超重和失重的理解应注意以下几点:物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在,大小也没有变化发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效,浸在水中的物体不再受浮力等能力延伸动力学问题的几种解题方法1正交分解法正交分解法是

12、矢量运算的一种常见方法在牛顿第二定律中应用正交分解法时,直角坐标的建立有两种方法:通常以加速度a的方向为x轴正方向,与此垂直的方向为y轴,建立直角坐标系,将物体所受的力按x轴及y轴方向去分解,分别求得x轴和y轴方向上的合力Fx和Fy根据力的独立作用原理,各个方向上的力产生各自的加速度,得方程组Fx=ax,Fy=ay,但有时用这种方法得到的方程组求解较为繁琐,因此在建立直角坐标系时,可根据物体受力情况,使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a,得ax、ay ,根据牛顿第二定律得方程组Fx=ax,Fy=ay,求解至于采用什么方法,应视具体情况灵活使用2隔离法与整体法在研究力和运动的关系时,常会涉

13、及相互关联的物体间的相互作用问题,即“连接体问题”连接体问题一般是指由两个或两个以上的物体所构成的有某种关联的系统研究此系统的受力或运动时,应用牛顿定律求解问题的关键是研究对象的选取和转换一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时,可以以整个系统为研究对象列方程求解;若涉及系统中各物体间的相互作用,则应以系统的某一部分为对象列方程求解,这样,便将物体间的内力转化为外力,从而体现出其作用效果,使问题得以求解在求解连接体问题时,整体法和隔离法相互依存,相互补充交替使用,形成一个完整的统一体,分别列方程求解3假设法物理学规律具有高度的概括性和简洁性,有着丰富的内涵和极大的灵活性,如F=ma的公式,可以

14、综合着动力学(包括带电粒子在电场、磁场中的运动)的许多问题不少同学往往感到物理难学,究其原因,除了对物理学的基本概念,基本规律没有真正理解外,思维方法的僵化也是一个重要的原因,缺少对物理问题作多种假设的勇气和方法,以致找不到突破口,不知如何下手利用假设法,在主导思想上主张把思维的触角尽量向各个方向延伸,大胆地做出多种可能的猜测和假设,其具体做法是:通常先根据题意从某一假设着手,然后根据物理规律得出结果,再跟原来的条件或原来的物理过程对照比较,从而确定正确的结果这样就易于找到入口,突破难点,许多时候还能有效地提高解题速度,并对结果作出检验4图像法一物理量随另一个物理量的变化关系,一般地说都可以画

15、出相应的图仪在用图像分析时,要明确图像的物理意义,横坐标,纵坐标各代表什么量,单位各是什么,图线围成的面积和图线斜率的物理意义各是什么,然后把题目描述的物理过程与图像具体结合起来如速度时间图像上的某一点,表示某一时刻的即时速度;某点切线的斜率为该点所对应的那一时刻的即时加速度;在速度图像上,运动质点的位移等于速度图像的时间轴、速度轴和一条跟时间轴垂直的、由运动时间所决定的直线与图线所围成的图形的面积其他如Ft图像,FS图像,UI图像,PV图,PT图,TT图等,在物理学中都有着广泛的应用五、典型例题返回例1 如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受力反向,大小不变,即由

16、F变为F。在此力作用下,物体以后运动情况,下列说法正确的是A物体不可能沿曲线Ba运动;B物体不可能沿直线Bb运动;C物体不可能沿曲线Bc运动;D物体不可能沿原曲线由B返回A。解析:因为在曲线运动中,某点的速度方向是轨迹上该点的切线方向,如图所示,在恒力作用下AB为抛物线,由其形状可以画出vA方向和F方向。同样,在B点可以做出vB和F方向。由于vB和F不在一条直线上,所以以后运动轨迹不可能是直线。又根据运动合成的知识,物体应该沿BC轨道运动。即物体不会沿Ba运动,也不会沿原曲线返回。因此,本题应选A、B、D。掌握好运动和力的关系以及物体的运动轨迹形状由什么决定是解好本题关键。答案:A、B、D。例

17、2 处于光滑水平面上的质量为2千克的物体,开始静止,先给它一个向东的6牛顿的力F1,作用2秒后,撤去F1,同时给它一个向南的8牛顿的力,又作用2秒后撤去,求此物体在这4秒内的位移是多少?解析:质量是m的物体受到向东的F1作用时,立即产生向东的加速度a1,根据牛顿第二定律,得:,立即消失。但应注意的是,力撤去了,物体速度并不会消失。物体仍要向东运动,所以,这4秒内物体向东的位移为: 在注意力与加速度瞬时性的同时,还应注意它们的矢量性,当撤去F1的同时就给一个向南F2的力的作用。此时物体的加速度也应立即变成向南的加速度a2,根据牛顿第二定律得:所以,物体同时以向南加速度,做向南初速度为零的匀加速运

18、动,2秒末位移为:因为位移为矢量,所以这4秒内物体的位移为: 例3 质量相等的五个木块,并排放在光滑水平地面上,当用水平力F推第1个木块时,如图,求:第2块推第3块、第3块推第4块的力分别是多大?解析:本题连结体由5个木块组成,按题目的要求,恰当选择隔离体是解好题目关键。如右图所示,将1、2作为一个隔离体,3作为一个隔离体,4、5作为一个隔离体,分别作出受力分析图。设每个木块质量为m,根据牛顿第二定律列方程组联立解得:此题如果能够灵活运用整体法和隔离法,则可以不必列方程组。先由整体法求出共同加速度:将4、5作为一个隔离体:将3、4、5作为一个隔离体得:例4 一质量为M,倾角为q的楔形木块,静置

19、在水平桌面上,与桌面间的滑动摩擦系数为m。一质量为m的物块,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如右图所示。求水平力F的大小等于多少?解析:此题如果完全用隔离法进行分析,那么在分析M受力时就会出现m对M压力N,这个力是斜向下的,还要对其进行分解,这样很繁琐,不如用整体法和隔离法结合较为简捷。先对m和M整体研究:在竖直方向是平衡状态,受重力受地面支持力。水平方向向左匀加速运动,受向左推力F和向右滑动摩擦力f,根据牛顿第二定律,有。再对 一起向左加速而相对静止,则如图所示,由数学知识可知,再回到整体:由于代入,得小结:从以上二例可以看

20、出,隔离法和整体法是解动力学习题的基本方法。但用这一基本技巧解题时,应注意:1、当用隔离法时,必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体,否则将增加运算过程的繁琐程度。2、只要有可能,要尽量运用整体法。因为整体法的好处是,各隔离体之间的许多未知力,都作为内力而不出现在牛顿第二定律方程式中,对整体列一个方程即可。3、用整体法解题时,必须满足一个条件,即连结体各部分加速度的值是相同的。如果不是这样,便只能用隔离法求解。4、往往是一道题中要求几个量,所以更多的情况是整体法和隔离法同时并用,这比单纯用隔离法要简便。例5 传送皮带与水平成a角,如右图所示,质量为m的零件随皮带一起运动,求下列情况下零件所受的静

21、摩擦力。(1)匀速上升或下降;(2)以加速度a加速上升或减速下降;(3)以加速度a加速下降或减速上升。解析:若按通常办法,分析零件与皮带的相对运动趋势,来确定静摩擦力,那是很困难的。正确的方法是结合零件的运动状态来求摩擦力大小和方向。(1)匀速上升或下降,都属于平衡状态,为了和下滑力平衡,因此,静摩擦力方向必定沿斜面向上,且大小等于下滑力:(2)加速上升或减速下降时,加速度a的方向都是沿斜面向上,因此,根据牛顿第二定律,静摩擦力方向必沿斜面向上,且大于下滑力:即 得(3)加速下降或减速上升时,a 的方向都是沿斜面向下,又因为下滑力的方向也是沿斜面向下,根据牛顿第二定律分析,就有三种可能:时,这

22、是单靠下滑力产生的加速度,故。时,有沿斜面向上的静摩擦力存在,得时,有沿斜面向下的静摩擦力存在,得例6 质量千克的物体A放在水平地面上,与地面的滑动摩擦系数质量的竖直前表面上,A、B间滑动摩擦系数=0.5。如图所示。今以F45.6牛顿的水平推力推A的后表面时,求A对地面的压力。解析:A对地面的压力,取决于A、B的运动状态。不难看出,推力F越大,A的加速度越大,对地面的压力也会越大,但对地面的压力决不会超过A和B的总重量。因此本题正确方法,仍为先做出正确的受力分析(如右图所示)结合运动状态,根据牛顿第二定律求解。隔离A:水平方向:竖直方向:隔离B: 水平方向:代入数据:联立解得:小结:解动力学问

23、题的核心是运用牛顿第二定律建立起方程,但这只有在作出正确的物体受力分析的的基础上才能做到,因此物体受力分析是解题的一个关键问题。对于支持力、摩擦力等这些被动力的产生原因,其大小和方向,分析起来都比较复杂,具体处理时,必须结合物体运动状态和其他能确定的力来分析,才能达到既正确又迅速的目的。例7 在倾角为q的光滑斜面体上,放有质量为m的小球,小球用一根平行斜面的细线系在斜面上端。如右图所示。当斜面体向右作加速度为a的匀加速直线运动时,求线对小球的拉力和斜面对小球的弹力。解析:如右图所示,小球受三个力:重力mg、弹力N、拉力T。因为小球具有水平向右的加速度a,所以取水平方向和竖直方向建立坐标,并将N

24、和T做正交分解,根据牛顿第二定律列出分量方程:两式联立,经数学处理,解得:从上述计算结果可以看出:当加速度a越大时,线上拉力T越大,弹力N越小;当加速度小结:当研究对象所受的各个外力不在一个方向上时,解题时通常采用正交分解法。两个正交方向,即坐标轴的方向,原则上是可以任意选取的,但如果选取适当,就可以使需要分解的力达到最小个数,在列方程和计算时就显得简便。因此,在动力学的正交分解中,常取正交方向的一个方向(如x方向)与加速度a的方向一致,则正交方向中的另一个方向(如y方向)上就没有加速度,故所列分量方程:由于加速度也是矢量,有些情况是在将外力作正交分解的同时,也需要将作正交分解,这时的分量方程

25、为:例8 在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间距离大于l(l比2r大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于l时,两球间存在相互作用的恒定斥力F,设A球从远离B球处以速度沿两球连心线向原来静止的B球运动,如右图所示,欲使两球不发生接触,必须满足的条件?解析:A球开始做匀速直线运动,直到与B球接近至l时,开始受到与反向的恒力而做匀减速直线运动。B球则从A与其相近至l开始,受到与同方向的恒力,做初速度为零的匀加速直线运动。两球间距离逐渐变小。两球不发生接触的临界条件是:两球速度相等时,两球间的距离最小,且此距离必须大于2r。即其中为两球间

26、距离从 l变到最小的过程中A、B两球通过的路程。由牛顿第二定律可得,A球在减速运动,B球在加速运动的过程中,A、B两球的加速度大小为: 上述6式联立解得小结:对于较为复杂的物理问题,应建立好物理情景,进而找到物理过程之间的联系或临界条件,问题才能迎刃而解。例9 斜面长底端有一个质量为5千克的物体A,它和斜面间的摩擦系数牛顿的水平推力推在米后撤去力F,问由撤力时算起再经多少时间A回到底端?解析:因为A在各段运动过程中,受力的情况是不一样的, 所以,解此题必须分段计算。第一段,A和F作用下沿斜面匀加速上升,将A受的力(如右图所示),正交分解到平行于斜面和垂直于斜面两个方向上去。根据牛顿第二定律列方

27、程:代入前式,可得A沿斜面向上的加速度: 因此,撤力时A的速度为:第二段,撤力后,因为A已经有了一定的速度,所以A应做沿斜面匀减速上升,但因撤去F使A对斜面的压力发生了变化,所以摩擦力的值也应随之改变。对A进行受力分析,如右图所示,列方程组可求得加速度a。 A由撤力到升至最高点时间t2满足:第三段,A从最高点匀加速沿斜面下滑,摩擦力的方向应变为沿斜面向上。A受力如右图所示,根据牛顿第二定律可求下滑加速度a: A从最高点滑到底端的位移为由公式可求这段位移所需时间小结:有关牛顿运动定律应用的问题,常见以下两种类型:(1)已知物体受力情况,求物体的运动情况(如位移、时间、速度等)。(2)已知物体的运

28、动情况,求物体受力情况。但不管哪种类型,一般都应先由已知条件求出加速度,然后再由此求解。解题的一般步骤是:(1)理解题意,弄清物理图景和物理过程;(2)恰当选取研究对象;(3)分析它的受力情况,画出被研究对象的受力图。对于各阶段运动中受力不同的物体,必须分段分析计算;(4)按国际单位制统一各个物理量的单位;(5)根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程求解。六、高考真题返回1( 99上海 )如图34所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12 m /s2,若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬

29、间,小球的加速度可能是(取g=10m /s2)( )A. 22 m /s2,竖直向上B. 22 m /s2,竖直向下 C. 2 m /s2,竖直向上 D. 2 m /s2,竖直向下2( 2000上海 )匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球。若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小球在继续上升的过程中( )A.速度逐渐减小 B.速度先增大后减小C.加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小3(2000北京春招)一物体放置在倾角为的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图38所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是( )A.当一定时,a越大,斜面对物体的正

30、压力越小B.当一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时,越大,斜面对物体的正压力越小D. 当a一定时,越大,斜面对物体的摩擦力越小4.(2002广东河南)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示,已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度g =10m/s2,当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为A a =1.0m/s2 , F =260N B a =1.0m/s2 , F =330NC a =3.0m/s2 , F =110N Da =3.0m/s2 , F =50N5(200

31、2全国春招)质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为:A B C D 6(2003广东)如图7所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90,两底角为和;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。已知所有接触面都是光滑的。现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于 ( )AMg+mgBMg+2mg CMg+mg(sin+sin)DMg+mg(cos+cos) 7( 98全国 )如图39所示,质量为2m的物块A,与水平地

32、面的摩擦不计,质量为m的物块B与地面动摩擦因数为,在已知水平推力F作用下,AB做加速运动,A和B的作用力为 。8( 2000上海 )风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径。如图311所示。(1)当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数。(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?(sin37=0.6, 37=0.8)9.(2003上海)质量为m的飞机以水平速度v0飞离

33、跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含升力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h。求:飞机受到的升力大小七、单元练习返回(一)选择题:(各小题可有一个或几个正确答案)1、一个物体在6个共点力的作用下保持平衡。现在撤去其中两个力。这两个力的大小分别是20牛顿和25牛顿,其余4个力保持不变,则该物体所受合力大小可能是:A20牛顿;B零;C2牛顿;D40牛顿。2、木块A和B置于光滑的水平面上它们的质量分别为。如图所示当水平力F作用于左端A上,两物体一起加速运动时,AB间的作用力大小为N1。当同样大小的力F水

34、平作用于右端B上,两物体一起加速运动时,AB间作用力大小为N2,则A两次物体运动的加速度大小相等;BCD3、如图所示,物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F,物体仍能保持静止时,以下几种说法中正确的是A斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大;B斜面对物体的静摩擦力及支持力不一定增大;C斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大;D斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大。4、光滑斜轨道PA、PB、PC的端点都在竖直平面内的同一圆周上,物体从P点由静止开始沿不同轨道下滑,如图,下列说法中正确的是A物体沿PA下滑时间最短;B物体沿PB下滑时间最短;C物体沿PC下滑时间最短;D

35、物体沿不同轨道下滑所用时间相同。5、水平面上有两个物体a和b,它们之间用轻绳连接,它们与水平面之间的滑动摩擦系数相同。在水平恒力F的作用下,a和b在水平面上作匀速直线运动,如图所示。如果在运动中绳突然断了,那么a、b的运动情况可能是Aa作匀加速直线运动,b作匀减速直线运动;Ba作匀加速直线运动,b处于静止;Ca作匀速直线运动,b作匀减速直线运动;Da作匀速直线运动,b作匀速直线运动。6、如图所示,两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连。A、B两物体质量分别为,它们和斜面间的滑动摩擦系数分别为。当它们在斜面上加速下滑时,关于杆的受力情况,以下说法正确的是A若,则杆一定受到压力;B若,则杆受到压力;

36、C若,则杆受到拉力;D只要,则杆的两端既不受拉力也没有压力。7、如图,质量为M的斜面静止在水平地面上。几个质量都是m的不同物块,先后在斜面上以不同的加速度向下滑动。下列关于水平地面对斜面底部的支持力和静摩擦力的几种说法中正确的是A匀速下滑时,支持力静摩擦力为零;B匀加速下滑时,支持力静摩擦力的方向水平向左;C匀减速下滑时,支持力静摩擦力的方向水平向右;D无论怎样下滑,总是静摩擦力为零。8、在粗糙的水平面上,物体在水平推力作用下,由静止开始作匀加速直线运动,作用一段时间后,将水平力逐渐减小为零,则在水平推力逐渐减小的过程中A速度逐渐减小,加速度大小逐渐减小;B速度逐渐增大,加速度大小逐渐减小;C

37、速度先增大后减小,加速度的大小先增大后减小;D速度先增大后减小,加速度的大小先减小后增大。9、升降机以4.9米/秒2的加速度加速上升,在升降机内分别用弹簧和天平称量一个质量为0.5千克的物体,则称得的读数应是(g取9.8)A弹簧秤的读数是4.9牛顿;B弹簧秤的读数是7.35牛顿;C天平的读数是0.5千克;D天平的读数是0.75千克。10、如图所示,手提轻质橡皮筋的上端A,使皮筋下端挂着的小球竖直向上作加速运动。当作向上运动的手突然停止时,小球的运动情况是A向上作减速运动;B向上作匀速运动;C向上作加速运动,然后作减速运动;D向上作匀速运动,然后作减速运动。11、物体沿直线运动,所受合外力为F。

38、如果F方向不变,而大小逐渐减小到零,物体运动的速率可能A越来越小,达到零后又反向运动,速度又越来越大,最后趋于稳定;B越来越大,再越来越小,达到零后又反向运动,速度越来越大;C越来越小,最后趋于稳定;D越来越大,最后趋于稳定。12、如图所示,物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的弹簧上。在A点物体开始与弹簧接触,到B点时物体速度为零,然后被弹回。下列说法中正确的是A物体从A下降到B的过程中,速率不断变小;B物体从B上升到A的过程中,速率不断变大;C物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大后减小;D物体在B点时所受的合外力为零。(二)填空题:13、自动电梯与地面的夹角为30,

39、当电梯沿这个方向向上作匀加速直线运动时,放在电梯平台上的箱子对平台的压力是其重力的1.2倍。如图所示。则箱子与地板面的静摩擦力是其所受重力大小的。14、如图所示,质量为的物体2放在车厢地板上。用竖直细绳通过定滑轮与质量为的物体1连接。不计滑轮摩擦。当车厢水平向右加速运动时,物体2仍在车厢地板上相对静止。连接物体1的绳子与竖直方向夹角为a。物体2与车厢地板的摩擦系数为m。则物体2受绳的拉力为,物体2所受地板的摩擦力为。15、质量为60千克的人站在升降机内的平台上,升降机以2米/秒的速度匀速竖直下降,后来升降机中的人突然发现台秤的读数变为63.0牛顿,并持续2秒钟。g取10米/秒2,可知升降机在这

40、两秒内下降了米。16、质量为100千克的物体在水平地面上作直线运动,它受到的阻力恒为1000牛顿,而受到的推力F总与阻力反向,其值由1800牛顿减到零。当F=时,其加速度值最大,最大值为。当F=时,加速度值最小,最小值为。17、在倾角为a的固定斜面上,叠放着质量分别为,如图所示。A、B之间摩擦系数为。A与斜面间摩擦系数为。若A、B之间没有相对滑动,而共同沿斜面下滑。则A、B之间摩擦力的值应是。18、如图所示,物体1、2之间用仅能承受1牛顿拉力的细线相连,放在光滑的水平地面上。其中物体1的质量=2千克,物体2的质量=3千克。今想用力F拉物体1或物体2,使两者在相同时间内获得较大速度,则所用力F的

41、最大值为,应向方向拉。19、在验证牛顿第二定律的实验中,按实验要求装置好器材后,应按一定步骤进行,下述操作步骤安排不尽合理,请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上。(A)保持砂桶里的砂子质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次;(B)保持小车质量不变,改变砂桶里砂子质量,测出加速度,重复几次;(C)用天平分别测出小车和小桶的质量;(D)平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动;(E)挂上小桶,放进砂子,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一 系列的点;(F)根据测量数据,分别画出的图线。20、在验证牛顿第二定律的实验中,作出了如图所示的A、B两图象,图A中三线表示实验中不同。图B中

42、图线不过原点的原因是。(A) (B)(三)计算题:21、小车在水平面上向左作直线运动,车厢内用OA、OB两细线系住小球。球的质量m=4千克。线OA与竖直方向成q=37角。如图所示。g取10米/秒2,求:(1)小车以5米/秒的速度作匀速直线运动,求OA、OB两绳的张力?(2)当小车改作匀减速直线运动,并在12.5米距离内速度降为零的过程中,OA、OB两绳张力各多大?(3)小车如何运动时,可使OB绳所受拉力开始为零?22、有一质量M=4千克,长L=3米的木板。水平外力F=8牛顿向右拉木板如图所示。木板以的速度在地面上匀速运动。某一时刻将质量千克的铁块轻轻放在木板最右端。不计铁块与木板间摩擦。小铁块

43、可视为质量。g取10米/秒2。求铁块经过多长时间将离开木板?23、物体A、B质量分别为10千克和5千克。它们由轻绳连接静止在水平面上如图。当B受到水平拉力F以后,该系统开始作匀加速直线运动,加速度大小为4米/秒2。在第5秒末连接A、B的绳断开,又经过20秒,A物体停止了运动,已知B与水平面的摩擦系数为0.2。求:(1)A物体与水平面的摩擦系数。(2)绳即将断开时的张力。(3)水平外力F。(4)绳断开后B的加速度。【答案】一、1、A D2、A C D3、D4、D5、A6、A D7、A B C8、D9、B C10、C11、A C D12、C二、13、0.3514、m1g/cosa;m2gtga15、316、0;10m/s2;1000N;017、18、2.5N;右19、D、C、E、A、B、F或D、C、E、B、A、F20、小车和砝码的总质量;由于长木板的倾角过大。三、21、22、23、(1)0.1(2)50N(3)80N(4)14米/秒2

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