高考物理牛頓第二定律及應(yīng)用知識點

　　學(xué)習(xí)目標：

　　1.記住和理解牛頓第二定律的內(nèi)容。

　　2.掌握用牛頓第二定律解題的一般方法和基本物理模型，并會熟練應(yīng)用。

　　3.強化規(guī)范化解題。

　　考點說明：

　　牛頓第一定律A

　　實驗：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a

　　牛頓第二定律(及其應(yīng)用)C

　　牛頓第三定律A

　　力學(xué)單位制A

　　說明：1.不要求求解加速度大小不同的連接體問題，不要求求解三個及以上連接體問題。

　　學(xué)習(xí)過程：

　　一.基本問題

　　例題1：如圖所示，一個質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)沿水平方向?qū)ξ矬w施加10N的拉力，g取10m/s2，求：

　　(1)物體運動時加速度的大小;

　　(2)物體運動3s時速度的大小;

　　(3)物體從開始運動到位移為10m時經(jīng)歷的時間。

　　知識點：⑴受力分析圖

　　⑵牛頓第二定律：F合=ma

　�、抢斫猓孩儆辛�就有加速度(力和加速度是瞬時對應(yīng)的關(guān)系)。

　�、诩铀俣鹊拇笮∨c合外力成正比，與質(zhì)量成反比。

　　③加速度的方向與合外力的方向相同。

　�、冗\動學(xué)公式：

　　例題2：在平直的高速公路上，一輛汽車正以32m/s的速度行駛。因前方出現(xiàn)事故，司機立即剎車，直到汽車停下。已知汽車的質(zhì)量為1.5103kg，剎車時汽車所受的阻力為1.2104N，求：

　　(1)剎車時汽車的加速度的大小;

　　(2)從開始剎車到最終停下，汽車運動的時間;

　　(3)從開始剎車到最終停下，汽車前進的距離。 診斷訓(xùn)練：

　　1.下面說法中正確的是( )

　　A.力是物體產(chǎn)生加速度的原因

　　B.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，不一定需要力的作用

　　C.物體運動速度的方向與它受到的合外力的方向總是一致的

　　D.物體受外力恒定，它的速度也恒定

　　2.物體在合外力F作用下，產(chǎn)生加速度a，下面說法中正確的是( )

　　A.在勻減速直線運動中，a與F反向 B.在勻加速直線運動中，a與F反向

　　C.不論在什么運動中，a與F的方向總是一致的 D.以上說法都不對

　　3.物體在與其初速度始終共線的合外力F的作用下運動。取 v0 方向為正時，合外力F隨時間 t 的變化情況如圖所示，則在0-t1 這段時間內(nèi) ( )

　　A、物體的加速度先減小后增大，速度也是先減小后增大

　　B、物體的加速度先增大后減小，速度也是先增大后減小

　　C、物體的加速度先減小后增大，速度一直在增大

　　D、物體的加速度先減小后增大，速度一直在減小

　　二.提高題

　　例題3：一個質(zhì)量是2kg的物體放在水平地面上，它與地面的動摩擦因數(shù)=0.2。(g=10m/s2)若物體受到大小為10N的水平拉力作用后由靜止開始運動。問：

　�、偌铀俣却笮�?

　�、诮�(jīng)過4s鐘，物體運動的位移是多少?

　�、廴�4s末撤去拉力，物體還能運動多遠?

　　變化1：若不是受水平方向的10N的拉力，而是與水平成37角斜向下的10N推力作用(如圖示)，那么上述問題結(jié)果又是怎樣?

　　變化2：將恒定拉力F改為彈簧推物體：

　　輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻壁，另一端緊靠一質(zhì)量m的木塊(彈簧與木塊沒有連接)，木塊與水平地面間的摩擦因數(shù)始終為 ，在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點，如圖所示，現(xiàn)撤去外力，木塊向右運動，離開彈簧后繼續(xù)滑行最終靜止于B點，請定性說明從A運動到B的過程中，木塊加速度大小和速度大小的變化情況。

　　例題4：(傳送帶模型)

　　如圖所示為一繃緊的水平傳送帶裝置，一質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點)，從離皮帶很近處無初速地落到最左端A處，物體與傳送帶間的動摩擦因素?=0.1，AB兩端間的距離為L=2.5m。試求：

　�、湃魝魉蛶�始終保持以=1m/s的速度順時針移動，則物體從A運動到B的過程所需的時間為多少?并畫出物體的V-t圖象。

　　⑵欲用最短時間把物體從A處傳到B處，求傳送帶的運行速度至少多大?

　　⑶若物體是以2m/s的初速度水平滑上A端，傳送帶還是始終保持以=1m/s的速度順時針移動，則物體從A運動到B的過程所需的時間又為多少?此時物體的V-t圖象又怎樣呢?

　　變化：(兩體滑動模型)

　　(4)如果物塊以2m/s的初速度水平滑上的不是傳送帶，而是靜止在光滑地面上的小車，其質(zhì)量M=1kg，上表面動摩擦因素也為?=0.1，長度也為L=2.5m，如圖示，則物塊能否滑離小車?如果能，滑離時物塊的速度是多少?如果不能，滑塊最終距離小車最左端多遠?

　　課后自測：

　　(一)本節(jié)課內(nèi)容自測

　　1.下列說法中正確的是( )

　　A.物體在速度為零的瞬間，它所受合外力一定為零

　　B.物體所受合外力為零時，它一定處于靜止狀態(tài)

　　C.物體處于勻速直線運動狀態(tài)時，它所受的合外力可能是零，也可能不是零

　　D.物體所受合外力為零時，它可能做勻速直線運動，也可能是靜止

　　2.在光滑水平面上運動的木塊，在運動方向受到一個方向不變，大小從某一數(shù)值逐漸變小的外力作用時，木塊將作( )

　　A.勻減速直線運動 B.勻加速直線運動

　　C.速度逐漸減小的變加速運動 D.速度逐漸增大的變加速運動

　　3.如圖所示，質(zhì)量為m=10 kg的物體在水平面上向左運動，物體與水平面間動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時物體受到一個水平向右的推力F=20N的作用，則物體的加速度是( )

　　A.零 B.4m/s2，水平向右

　　C.2 m/s2，水平向左 D.2 m/s2，水平向右

　　4.(2011年考題23)如圖所示，小車內(nèi)兩根不可伸長的細線AO、BO拴住一小球，小車沿水平地面向右做加速運動，AO與BO的拉力分別為TA、TB。若加速度增大，則( )

　　A.TA、TB均增大 B.TA、TB均減小

　　C.TA不變、TB增大 D.TA減小、TB不變

　　5.(2011年考題26)如圖所示，小菲在超市里推車購物，若小車和貨物的總質(zhì)量10Kg，小車在水平推力的作用下由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運動，加速度大小為0.5m/s2，小車運動了4s，忽略小車所受的阻力，求此過程中

　　(1)推力的大小

　　(2)小車末速度的大小

　　(3)小車位移的大小

　　6.如圖所示，一個人用與水平方向成 的力F=20N推一個靜止在水平面上質(zhì)量為2kg的物體，物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.1。( )求

　�、盼矬w的加速度多大?⑵3s末物體的位移多大?⑶5S后撤去F物體還能運動多遠?

　　7.(提高)如圖所示，傳送帶以恒定速度=3m/s向右運動，AB長L=3.8m，質(zhì)量為m=5kg的物體，無初速地放到左端A處，同時用水平恒力F=25N向右拉物體，如物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.25，求：物體從A到B所需時間。(重力加速度g=10m/s2)

　　8.(提高)如圖所示，一質(zhì)量M=50kg、長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上，平板車上表面距地面的高度h=1.8m。一質(zhì)量m=10kg可視為質(zhì)點的滑塊，以v0=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車，滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)=0.5，取g=10m/s2(1)分別求出滑塊在平板車上滑行時，滑塊與平板車的加速度大小;(2)判斷滑塊能否從平板車的右端滑出。若能，求滑塊落地時與平板車右端間的水平距離;若不能，試確定滑塊最終相對于平板車靜止時與平板車右端的距離。

　　(二)綜合自測：

　　1.做自由落體運動的物體在下落的過程中如果重力突然消失,則物體的運動是( )

　　A.浮在空中靜止 B.仍做自由落體運動

　　C.改做勻速直線運動 D.立刻做勻減速運動

　　2.(2011年考題2)下列詩句描繪的情景中，含有以流水為參考系的是( )

　　A.人在橋上走，橋流水不流 B.飛流直下三千尺，疑是銀河落九天

　　C.白日依山盡，黃河入海流 D.孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流

　　3.質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落直至落地.已知桌面離地高度為h，如圖所示.若以桌面為零勢能參考平面，那么小球落地時的重力勢能及小球整個下落過程中重力做的功分別為(地球表面的重力加速度為g)( )

　　A.- mgh，mg(H - h) B.- mgh，mg(H+h)

　　C.mgh，mg(H - h) D.mgh，mg(H+h)

　　4.質(zhì)量為m的汽車以速度v經(jīng)過半徑為r的凸形拱形橋最高點時，對橋面壓力大小為(地球表面的重力加速度為g)( )

　　A. B. C. D.

　　5.下列各圖中，運動電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是

　　( )

　　6.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中：

　　(1)某同學(xué)在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處(至少兩處)：

　　__________________________

　　(2)改進實驗裝置后，該同學(xué)順利地完成了實驗，下圖是他實驗中得到的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點的時間間隔是0.10s，標出的數(shù)據(jù)單位

　　是cm，則小車的加速度為__ __。

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