当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 汽车理论 > 第九讲牛顿运动定律的综合应用
心连心教育内部资料(2012暑假班)1第九讲牛顿运动定律的综合应用理知识填要点一、超重和失重1.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的称为视重,视重大小等于测力计所受物体的或台秤所受物体的.2.超重、失重和完全失重比较超重现象失重现象完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)零的现象产生条件物体的加速度方向物体的加速度方向物体的加速度方向,大小a=g列原理式F-mg=maF=m(g+a)mg-F=maF=m(g-a)mg-F=maF=0运动状态加速上升、加速下降、无阻力的抛体运动情况;绕地球匀速圆周运动的卫星二、整体法与隔离法1.整体法:当系统中各物体的相同时,我们可以把系统内的所有物体看成一个整体,这个整体的质量等于各物体的.当整体受到的外力F已知时,可用求出整体的加速度,这种处理问题的思维方法叫做整体法.2.隔离法:从研究的方便出发,当求系统内物体间时,常把某个物体从系统中“隔离”出来进行受力分析,依据牛顿第二定律列方程,这种处理连接体问题的思维方法叫做隔离法.3.外力和内力如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的,而系统内各物体间的相互作用力为.应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力.如果把某物体隔离出来作为研究对象,则将转换为隔离体的.试身手夯基础1.下列说法中正确的是()A.只有正在向上运动的物体,才有可能处于超重状态B.超重就是物体所受的重力增加C.物体处于超重状态时,地球对它的引力变大D.超重时物体所受的重力不变2.(多选)如图3-3-1是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是()A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力大于其重力D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力心连心教育内部资料(2012暑假班)23.(2011·池州模拟)在水平面上放着两个质量分别为3kg和2kg的小铁块A和B,它们之间用一根自由长度为10cm,劲度系数为100N/m的轻弹簧相连,铁块与水平面之间的动摩擦因数均为0.2.铁块A受到一大小为20N的恒定水平外力F,两个铁块一起向右做匀加速直线运动,如图3-3-2所示,这时两铁块之间的弹簧长度应为(重力加速度g取10m/s2)()A.12cmB.13cmC.15cmD.18cm4.(多选)如图3-3-3(甲)所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,F-t关系图象如图(乙)所示.两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止.则()A.两物体做匀变速直线运动B.两物体沿直线向同一方向运动C.B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同D.t=2s到t=3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小高频考点全揭秘考点一对超重和失重的理解[典例启迪][例1]一同学想研究电梯上升过程的运动规律.某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统,砝码悬挂在力传感器上.电梯从第一层开始启动,中间不间断,一直到最高层停止.在这个过程中,显示器上显示出的力随时间变化的关系如图3-3-4所示.取重力加速度g=10m/s2,根据表格中的数据,求:(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶段的加速度a2的大小;(2)电梯在3.0s~13.0s时段内的速度v的大小;(3)电梯在19.0s内上升的高度H.[归纳领悟](1)物体是超重还是失重,由物体的加速度的方向决定.(2)由物体超重还是失重,只能判断加速度的方向,不能确定其运动的速度方向.[题组突破]1.如图3-3-5所示,A为电磁铁,挂在支架C上,放到台秤的托盘中,在它的正下方有一铁块B,铁块B静止时,台秤示数为G,当电磁铁通电后,在铁块被吸引上升的过程中,台秤的示数将()A.变大B.变小C.大于G,但呈恒量D.先变大,后变小2.(多选)在由静止开始向上运动的电梯里,某同学把一测量加速度的小探头(重力不计)固定在一个质量为1kg的手提包上进入电梯,到达某一楼层后停止.该同学将采集到的数据分析处理后列在下表中:心连心教育内部资料(2012暑假班)3物理模型匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间段(s)3.083.0加速度(m/s2)0.400-0.40为此,该同学在计算机上画出了很多图象,请你根据上表数据和所学知识判断下列图象(设F为手提包受到的拉力,取g=9.8m/s2)正确的是()考点二用整体法与隔离法解连接体问题[典例启迪][例2](2011·盐城模拟)如图3-3-7所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)[归纳领悟](1)本题中木块A的质量未知,但并不影响求解加速度.(2)求小球对木块A的MN面的压力时,要用到牛顿第三定律,这是解题过程中最容易忽视的问题.[题组突破]3.如图3-3-8所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计.若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2.则以下关系式正确的是()A.a1=a2,F1>F2B.a1=a2,F1<F2C.a1<a2,F1=F2D.a1>a2,F1>F24.(2011·临沂模拟)如图3-3-9所示,弹簧测力计外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,则弹簧测力计的读数为()A.mgB.mm0+mmgC.m0m0+mFD.mm0+mF心连心教育内部资料(2012暑假班)4创新演练大冲关一、单项选择题1.(2010·浙江高考)如图1所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是()A.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零B.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力等于A物体受到的重力2.电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速下降D.以大小为g的加速度减速下降3.(2011·北京市朝阳区模拟)如图2所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2,且m1<m2.现对两物块同时施加相同的水平恒力F,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN,则()A.FN=0B.0<FN<FC.F<FN<2FD.FN>2F4.如图3所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须()A.匀速向下奔跑B.以加速度a=Mmgsinα向下加速奔跑C.以加速度a=(1+Mm)gsinα向下加速奔跑D.以加速度a=(1+Mm)gsinα向上加速奔跑二、多项选择题5.某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图5所示,电梯运行的v-t图可能是图6中的(取电梯向上运动的方向为正)()图6.(2011·长春调研)如图7所示,地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动,当弹簧长度稳定后,若用μ表示木块与地面间的动摩擦因数,FN表示弹簧弹力,则()A.μ=0时,FN=12FB.μ=0时,FN=FC.μ≠0时,FN=12FD.μ≠0时,FN=F7.如图8所示,被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上,左端拴一质量为10kg的物块M.小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5N时,物块处于静止状态.当小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时()A.物块M相对小车仍静止B.物块M受到的摩擦力大小不变心连心教育内部资料(2012暑假班)5C.物体M受到的摩擦力将减小D.物块M受到的弹簧的拉力将增大8.(2011·冀州模拟)如图9所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上由静止释放,以下说法正确的是()A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P点对球B有压力B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对B均无压力C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对B均无压力D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力三、计算题9.(12分)如图10所示,在水平地面上有A、B两个物体,质量分别为mA=3.0kg和mB=2.0kg,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在A、B之间有一原长l=15cm、劲度系数k=500N/m的轻质弹簧将它们连接.现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上,已知F1=20N,F2=10N,取g=10m/s2.当物体运动达到稳定时,求:(1)A和B共同运动的加速度;(2)A、B之间的距离(A和B均可视为质点).10.(14分)(2011·江阴模拟)如图11所示,质量m=10kg的小球挂在倾角θ=37°的光滑斜面的固定铁杆上,g取10m/s2,求:(1)当斜面和小球以a1=g2的加速度向右匀加速运动时,小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多大?(2)当斜面和小球都以a2=3g的加速度向右匀加速运动时,小球对绳的拉力和对斜面的压力又分别为多大?
本文标题:第九讲牛顿运动定律的综合应用
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