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学案7-牛顿运动定律综合应用及小结


专题 13、牛顿第二定律的综合应用
【学习目标】 1、知道动力学中的两类问题。 2、理解超重和失重现象。 3、知道牛顿定律的适用范围。 【学习内容】 一、用牛顿第二定律解动力学的两类基本问题 1、已知物体的受力情况确定物体的运动情况 例 1、一个物体从 10 米长、8 米的高斜面顶端从静止开始滑下,设物体与斜面间的动摩 擦因数为 2/3,求它滑到斜面底端所用的时间和速度

(表达式可用根号表示) 。

2、已知物体的运动情况确定物体的受力情况 例 2、 一辆汽车质量为 4 吨, 在不平路面上匀速行驶, 从某个时刻关闭发动机开始计时, 经过 20 秒钟滑行 40 米停止,求车受到阻力为多大?

[想一想] 一弹簧秤的秤盘质量 m=1.5kg,盘内放一物体 P,P 的质量 M=10.5kg,弹簧质量不计,其劲度系数 k=800N/m,系统处于静止状态,如图 所示,现给 P 施加一个竖直向上的力 F,使 P 从静止开始向上做匀加速运动, 已知在最初 0.2s 内 F 是变力,在 0.2s 后 F 是恒力,求 F 的最小值和最大值 各为多少?(g=10m/s2)

小结:综合应用牛顿运动定律和运动学公式解题的步骤①确定 , ②分析研究对象 的 ,画出正确的受力图,③分析研究对象的 , 明确运动性质, 及初 末状态参量, 画出运动过程示意简图; ④应用牛顿第二定律和运动学公式列方程, 统一单位, 代入数据求解。 二、超重和失重(当物体和升降机一起在竖直方向上有加速度时) 1、物体 m 对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重 力的情况称为_______现象;此情况说明系统的加速度 a 是______的,可对 应两种运动情况,即:________或________。对应的物体对水平支持物的压 力(或对悬挂物的拉力)为___________。 2、物体 m 对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重 力的情况称为______现象;此情况说明系统的加速度 a 是_______的,可对 应两种运动情况,即:________或________。对应的物体对水平支持物的压力(或对悬挂物 的拉力)为_________。 3、物体 m 对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为_______现象; 此情况说明系统的加速度 a=______,可对应两种运动情况,即:________或________。 4、无论是超重还是失重现象,实际上物体的重力依然存在,只是“视重”发生变化。 例 3、升降机中有一人站在台秤上,发现自己的体重减轻了 20%,于是作出结论:

A、升降机以 0.8g 的加速度加速上升; C、升降机以 0.2g 的加速度减速上升; 三、力学单位制 物理单位分为 和 七个基本单位是: 它们所对应的物理量是: 其中,取 的单位 、 单位。

B、升降机以 0.2g 的加速度加速下降; D、升降机以 0.8g 的加速度减速下降;

单位,它们一起组成了单位制。在国际单位制中, ; 的单位 、 的单位 为力学基本

四、牛顿运动定律的适用范围 只适用于解决____________运动问题,不能用来处理________运动问题;只适用于 ________物体,一般不适用于________粒子。

专题 14、 《牛顿运动定律》小结
【高考要求】 1、牛顿第一定律(A) 3、牛顿第三定律(B) 5、牛顿力学的适用范围(A) 【知识结构】 牛顿定律 2、牛顿第二定律(B) 4、国际单位制中的力学单位(A)

牛顿第一 定律惯性

牛顿第二定律 F 合=ma

牛顿第三定律 F=-F

⑴动力学的两类基本问题 受力情况 ⑵简单连接体问题 ⑶超重和失重 ⑷力学单位制 a 运动情况

牛顿力学适用范围 【典型例题】 例 1、 、惯性制导系统已广泛应用于弹式导弹工程中,这个 系统的重要元件之一是加速度计,加速度计的构造原理的示意 图如图所示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为

m 的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为 k 的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连。滑 块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控 制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离 O 点的距离为 s,则这 段时间内导弹的加速度( ) A、方向向左,大小为 ks/m B、方向向右,大小为 ks/m C、方向向左,大小为 2ks/m D、方向向右,大小为 2ks/m 例 2、一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着 与月球表面成一倾角的直线飞行, 先加速运动, 再匀速运动, 探测器通过喷气而获得推动力。 以下关于喷气方向的描述正确的是( ) A、探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B、探测器加速运动时,竖直向下喷气 C、探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D、探测器匀速运动时,不需要喷气 例 3、一物体放置在倾角为θ 的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为 a, 如图在物体始终相对于斜面静止的情况下,下列说法正确的是( ) A、当θ 一定时,a 越大,斜面对物体的压力越小 B、当θ 一定时,a 越大,斜面对物体的摩擦力越大 C、当 a 一定时,θ 越大,斜面对物体的压力越小 D、当 a 一定时,θ 越大,斜面对物体的摩擦力越小 例 4、竖直杆上套有一个小球和两根轻质弹簧,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 时瞬间,小球的加速度的大小为 12m/s2,若不拔去销钉 M 而拔去 N 的瞬间, 小球的加速度可能是( ) (g=10m/s2) A、22m/s2,竖直向上 B、22m/s2,竖直向下 2 C、2m/s ,竖直向上 D、2m/s2,竖直向下 例 5、风洞实验室中可以产生水平方向的、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。 (1)当杆在水平方向上固定时,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, cos37°=0.8) 例 6、板车质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度 h=1.25m,一质 量 m=50kg 的小物体置于车的平板上,它到车尾的距离 b=1.00m,与车板间的动摩擦因数μ =0.20,如图,今对平板车施一水平方向的恒力,使车向 前行使,结果物块从平板上滑落,物块刚离开板的时刻, 车行驶的距离为 x0=2.0m,求物块落地时,落地点到车尾 的水平距离 s。 (不计路面与平板间以及轮轴之间的摩擦, 2 g=10m/s )


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