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《高考物理复习总结专题三：牛顿运动定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题三：牛顿运动定律问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。牛顿第二定律F二ma是矢量式，加速度的方向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1所示，电梯与水平面夹角为30°,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？分析与解：对人受力分析，他受到重力mg、支持力Fn和摩擦力Ff作用，如图1所示.取水平向右为x轴正向，竖直向上为y轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：Fj=macos30°,FN-mg=masin30°因为4=0,解得±=<3.mg5mg5问题2：必须弄清牛顿第二定律
2、的瞬时性。图2(a)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一产生加速度。物体在某一吋刻加速度的大小和方向，是由该物体在这--吋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，它的加速度随即也要发生变化，F二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、如图2(a)所示，一质量为m的物体系于长度分别为L、L2的两根细线上，•的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为0,J水平拉直，物体处于平衡状态。现将5线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。(1)下面是某同学对该题的一种解法:图2(b)分析
3、与解：设L：线上拉力为L,L2线上拉力为T-2.重力为mg,物体在三力作用下保持平衡，有T]Cos0=mg,「sin。=T2,T2=mgtan9剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtan0=ma,所以加速度a=gtan9,方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。(2)若将图2⑹中的细线•改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与(1)完全相同，即a=gtanO,你认为这个结果正确吗？请说明理由。分析与解：(1)错。因为L2被剪断的瞬间，L上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的
4、加速度a=gsin0.(2)对。因为L被剪断的瞬间，弹簧1“的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。当物体受到儿个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理)，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的图3结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。例3、如图3所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m,劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：A.沿斜面向下的直线B.抛物线C.竖直向下的直线D.无规则的曲线。分析与解：因小球在水平方向不受外力作用，水平方向
5、的加速度为零，且初速度为零,故小球将沿竖直向下的直线运动，即C选项正确。问题4：必须弄清牛顿第二定律的同体性。图4加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定耍把研究对象确定好，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,起动时凤台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：2
6、F-(m+M)g=(M+m)a则拉力大小为：F=(M+〃)(G+g)=350N2再选人为研究对象，受力情况如图6所示，其中Fn是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F+FN-Mg=Ma,故FN=M(a+g)-F=200N.由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力大小为200N,方向竖直向下。问题5：必须弄清面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。图7例5、一根劲度系数为k,质量不
7、计的轻弹簧，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(a
