牛顿第二定律题型总结Word格式文档下载.docx

1、是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向相同讨论点一：如图所示，对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用瞬间 （）A物体立即获得速度 B物体立即获得加速度C物体同时获得速度和加速度D由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零4、力的单位（1）当物体的质量是m1kg，在某力的作用下它获得的加速度是a1m/s2时，那么这个力就是1牛顿，符号N表示（2）比例系数k的含义：根据Fkma知，kF/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加

2、速度的力的大小k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位k的数值不一样，在国际单位制中，k1.由此可知，在应用公式Fma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位讨论点二：在牛顿第二定律的数学表达式Fkma中，有关比例系数k的说法，正确的是 Ak的数值由F、m、a的数值决定 Bk的数值由F、m、a的单位决定C在国际单位制中，k1 D在任何情况下k都等于15、应用牛顿第二定律解题的一般步骤（1）确定研究对象（有时选取合适的研究对象，可使解题大为简化）（2）分析研究对象的受力情况，画出受力分析图（3）选定正方向或建立适当的正交坐标系（4）求合力，列方程求解（5）对结

3、果进行检验或讨论6、超重、失重（1）视重：所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数（2）超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力（即视重大于重力）的现象称为超重现象（3）失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力（即视重小于重力）的现象，称为失重现象（4）完全失重：当物体向下的加速度ag时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，即视重等于零时，称为完全失重状态（5）产生超重、失重现象的原因：产生超重的原因：当物体具有向上的加速度a（向上加速或向下减速运动）时，支持物对物体的支持力（

4、或悬绳的拉力）为F.由牛顿第二定律可得：Fmgma所以Fm（ga）mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）Fmg.产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a（向下加速或向上减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬绳对物体的拉力）为F.由牛顿第二定律可知：mgFma所以Fm（ga）由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）F特例：当物体具有向下的加速度ag时则F0.物体处于完全失重状态（6）对超重和失重现象的理解物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小发生超重或失重的现象与物

5、体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等靠重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、液体气压计等如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是 （）A甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态 B台秤P的读数等于mgFC台秤Q的读数为mg2F D两台秤的读数之和为2mg二、典型题型题型1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向

6、与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。例1、如图所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？拓展：如图，动力小车上有一竖杆，杆端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60，求小车的加速度和绳中拉力大小. 题型2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也

7、要发生变化，F=ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。例2、图2（a）一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的细线和质量不计的轻弹簧上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。例3、如图（b）所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态。小球A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧相连，然后用细线悬挂而静 止，如图所示，在烧断细线的瞬间，A、B的加速度各是多少？如图质量为m的小球

8、用水平弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（）A0 B大小为g，方向竖直向下C大小为g，方向垂直于木板向下 D大小为g，方向水平向右一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态，正确的是（ ） A接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零B接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零C接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方题型3：必须

9、弄清牛顿第二定律的同体性加速度和合外力（还有质量）是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。例4、一人在井下站在吊台上，用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。（g=9.8m/s2）如图所示，A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.4kg，盘C的质量mC=0.6kg，现悬挂于天花板O处，处于静止状态。当用火柴烧断O处的细线瞬间，木块A的加速度aA多大？木块B对盘C的压力FBC

10、多大？（g取10m/s2）问题4：发生相对运动的条件例5、质量分别为、的物块叠放一起放在光滑的水平地面上，现对施加一水平力，已知间最大静摩擦力为，, 为保证它们能够一起运动，最大值为（ ）A B C D 拓展1：如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f，若木块不滑动，力F的最大值是 BC. D问题5：接触物体分离的条件及应用相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。下面举例说明。例6、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹

11、簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a（ag）匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。如图8所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m。现在给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直线运动，已知在t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,则F的最小值、最大值各是多少？（g=10m/s2）一弹簧秤的秤盘质量m1=15kg，盘内放一质量为m2=105kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数

12、为k=800N/m，系统处于静止状态，如图9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直线运动，已知在最初02s内F是变化的，在02s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的两物体，的质量是的2倍，受到向右的恒力B=2N，受到的水平力A=（9-2t）N，（t的单位是s）。从t0开始计时，则：AA物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的511倍；Bts后,物体做匀加速直线运动；Ct4.5s时,物体的速度为零； Dt4.5s后,的加速度方向相反。质量均为m的物体A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接在一起,将B放在水平桌面上,A用弹簧支撑着,如图

13、示,若用竖直向上的力拉A,使A以加速度a匀加速上升,试求: （1） 经过多少时间B开始离开桌面 （2） 在B离开桌面之前,拉力的最大值如图示，倾角30的光滑斜面上，并排放着质量分别是mA=10kg和mB=2kg的A、B两物块，一个劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加一沿斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上作匀加速运动，已知力 F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，g取10m/s2 ，求F的最大值和最小值。题型6：整体法和隔离法例7、物体B放在A物体上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜

14、面C向上做匀减速运动时（ ）A、A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B、A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C、A、B之间的摩擦力为零 D、A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接，放在光滑的桌面上，拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上，如图所示。求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力F。（F1F2）如图所示，固定在水平面上的斜面倾角=37，长方体木块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=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

15、中小球对木块MN面的压力（取g=10m/s2， sin37=0.6， cos37=0.8）例8、如图 所示，倾角 = 37o ，质量 M = 5kg 的粗糙斜面位于水平地面上，质量 m = 2kg 的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经 t = 2s 到达底端，运动路程 L = 4m，在此过程中斜面保持静止（ sin 37o = 0.6 cos 37o = 0.8 g = 10 m/s2 ），求：（1） 地面对斜面的摩擦力大小与方向 （2） 地面对斜面的支持力大小如图24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

16、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+mg BMg+2mg CMg+mg（sin+sin） DMg+mg（cos+cos）如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为（ ）A. B. C. D. 倾角为37 的斜面放在光滑水平面上，当质量m4 Kg的滑块以加速度a5 m / s2下滑，为使斜面不动，用挡板K挡住斜面，如图所示，那么这时挡板K对斜面的

17、弹力为（ ）（A）12 N （B）14 N （C）16 N （D）18 N如图17所示，水平粗糙的地面上放置一质量为M、倾角为的斜面体，斜面体表面也是粗糙的有一质量为m的小滑块以初速度V0由斜面底端滑上斜面上经过时间t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜面体的摩擦力与支持力各为多大？题型7：零界问题例9、如图11所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a= 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T= 。如图所示，把长方体切成质量分别为m和M的两

18、部分，切面与底面的夹角为，长方体置于光滑的水平面上。设切面是光滑的，要使m和M一起在水平面上滑动，作用在m上的水平力F满足什么条件？如图10所示，质量为M的滑块C放在光滑的桌面上，质量均为m两物体A和B用细绳连接，A平放在滑块上，与滑块间动摩擦因数为，细绳跨过滑轮后将B物体竖直悬挂，设绳和轮质量不计，轮轴不受摩擦力作用，水平推力F作用于滑块，为使A和B与滑块保持相对静止，F至少应为多大？题型8：必须会分析传送带有关的问题例10如图，水平传送带两个转动轴轴心相距20m，正在以v4.0m/s的速度匀速传动，某物块儿（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数为0.1,将该物块儿从传送带左端无初速地轻放在

19、传送带上，则经过多长时间物块儿将到达传送带的右端（g=10m/s2） ？上题中，若水平传送带两个转动轴心相距为2.0m，其它条件不变，则将该物体从传送带左端无初速地轻放在传送带上，则经过多长时间物体将到达传送带的右端（g=10m/s2）？拓展2：在原题中若提高传送带的速度，可以使物体从传送带的一端传到另一端所用的时间缩短。为使物体传到另一端所用的时间最短，传送带的最小速度是多少？如图所示，传送带与地面成夹角=37，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.9，已知传送带从AB的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少？例11

20、如图所示，传送带与地面成夹角=30，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.6，已知传送带从AB的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5的物体，它与传送带间的动摩擦因数=0.5，已知传送带从AB的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少？如图所示，倾角为37的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因

21、数为=0.25，取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行，一质量为m=4kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数=0.1,AB间的距离L=2.0m，g取10m/s2。（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小。（2）求行李做匀加速直线运动的时间及运动的总时间。（3）如果提高传送带的运

22、行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。例12一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于A

23、B边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）题型9：板块模型例13图l中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2在木板上施加一水平向右的拉力F，在03s内F的变化如图2所示，图中F以为单位，重力加速度整个系统开始时静止 （1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；（2）在同一坐标系中画出03s内木板和物块的图象，据此求03s内物块相对于木板滑过的距离。如图，质量的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车

24、的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，假定小车足够长问：（1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？（2）小物块从放在车上开始经过t0=3.0 s所通过的位移是多少？如图所示，两个相同的扁木板紧挨着放在水平地面上，每个木板的质量为m=0.6kg,长,木板原来都静止，它们与地面间的动摩擦因数1=0.10，现在左边木板的左端点放一块M=1.0kg的小铅块，它与木板间动摩擦因数2=0.20，现突然给铅块一个向右的初速度，使其在木板上滑行，试通过计算说明：（1）左边扁木板是否滑动？（2）滑块M最终是落在地上，还是静止在哪一块木板上？（计算中取g=10m/s2，最大静摩

25、擦力与滑动摩擦力相等，铅块视为质点）。例14、如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2kg的薄木板A和质量为mB=3kg的金属块B。A的长度L=2m。B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1kg的物块C相连，B与A间的动摩擦因素=0.1，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。忽略滑轮质量及与轴间的摩擦，开始时各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端，然后放手。求经过多长时间后B从A的左端，然后放手。求经过多长时间后B从A的右端脱离（设的右端距滑轮足够远）（g取10m/s2）质量为m1.0 kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M3.0 kg的长木板的右端，木板下表面光滑，木板与木块之间的动摩

26、擦因数为0.2，木板长L1.0 m开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F12 N，如图所示，经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：用水平恒力F作用的最长时间（g取10 m/s2）题型10：图像问题例15、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度V与时间t的关系如图27、28所示。取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（ ）Am=0.5kg,=0.4; B. m=1.5kg,=2/15; C. m=0.5kg,=0.2; D. m=1.0kg,=0.2.如图所示，在光

27、滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。巳知重力加速度g = 10 m/s2，由图线可知A.甲的质量是2kg B.甲的质量是6kgC .甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 D.甲、乙之间的动摩擦因数是0.6课后作业:1.蹦级是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是（ ） A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态 C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态 D.运动员一直处于失重状态2在工厂的车间里