牛顿运动定律及其应用

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1、牛顿运动定律及其应用丹阳市高级中学庞留根2004年7月Email:dyszplg@yahoo.com.cn□牛顿运动定律基本题例1例2练习1例3同向例4例5练习2同时例6例71999年上海高考正交分解法2001年春力和运动例8练习例9例10例11例1293年高考例13例14例15练习3例16例17例18例192005年广东卷12005年理综全国卷Ⅱ/14牛顿运动定律及其应用一.牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础。惯性的大小只跟物体的质量有关，与其它因素均无关。二.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外

2、力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。F合=ma注意：a.牛顿第二定律中的F应该是物体受到的合外力。b.同向——加速度的方向跟合外力的方向相同c.同时——加速度的大小随着合外力的大小同时变化d.同体——三.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，同时出现，同时消失，分别作用在两个不同的物体上。F=-F′四.研究方法：正交分解法整体法和隔离法五.解题步骤：明确对象分析受力选定坐标列出方程求解作答例1、下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是：（）(A)物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化；(B)物体

3、在恒力作用下，一定作匀变速直线运动；(C)物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零；(D)物体作曲线运动时，受到的合外力可能是恒力。CD例2.如图示，两物块质量为M和m，用绳连接后放在倾角为θ的斜面上，物块和斜面的动摩擦因素为μ，用沿斜面向上的恒力F拉物块M运动，求中间绳子的张力.MmθF由牛顿运动定律，解：画出M和m的受力图如图示：N1Mgf1Tmgf2N2T对M有F-T-Mgsinθ-μMgcosθ=Ma（1）对m有T-mgsinθ-μmgcosθ=ma（2）∴a=F/(M+m)-gsinθ-μgcosθ（3）（3）代入（2）式得T=m(a+gsinθ+μgcosθ)=mF／

4、(M+m)由上式可知：T的大小与运动情况无关T的大小与θ无关T的大小与μ无关练习1、如图所示，置于水平面上的相同材料的m和M用轻绳连接，在M上施一水平力F(恒力)使两物体作匀加速直线运动，对两物体间细绳拉力正确的说法是：（）(A)水平面光滑时，绳拉力等于mF/(M＋m)；(B)水平面不光滑时，绳拉力等于mF/(M＋m)；(C)水平面不光滑时，绳拉力大于mF/(M＋m)；(D)水平面不光滑时，绳拉力小于mF/(M＋m)。MmF解：由上题结论：T的大小与μ无关，应选ABAB例3、如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内，然后将容器放在倾角为a的斜面上，在以下几种情况下，小球对容器B的侧壁的

5、压力最大的是（）(A)小球A与容器B一起静止在斜面上；(B)小球A与容器B一起匀速下滑；(C)小球A与容器B一起以加速度a加速上滑；(D)小球A与容器B一起以加速度a减速下滑.CD例4.一质量为M、倾角为θ的楔形木块，静止在水平桌面上，与桌面的动摩擦因素为μ，一物块质量为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图示，此水平力的大小等于。θmM解：对于物块，受力如图示：mgN1物块相对斜面静止，只能有向左的加速度，所以合力一定向左。由牛顿运动定律得mgtgθ=maa=gtgθ对于整体受力如图示：fFθ(M+m)gN2由牛顿运

6、动定律得F–f=(m+M)aN2=(m+M)gF=μN2=μ(m+M)g∴F=f+(m+M)a=(m+M)g(μ+tgθ)(m+M)g(μ+tgθ)例5、如图，有一斜木块，斜面是光滑的，倾角为θ，放在水平面上，用竖直放置的固定挡板A与斜面夹住一个光滑球，球质量为m，要使球对竖直挡板无压力，球连同斜木块一起应向(填左、右)做加速运动，加速度大小是.解:画出小球的受力图如图示:mgN合力一定沿水平方向向左,F=mgtgθ∴a=gtgθ左gtgθ练习2、如图示，倾斜索道与水平方向夹角为θ，已知tgθ=3/4，当载人车厢匀加速向上运动时，人对厢底的压力为体重的1.25倍，这时人与车厢相对静止，则

7、车厢对人的摩擦力是体重的（）A.1/3倍B.4/3倍C.5/4倍D.1/4倍θa解：将加速度分解如图示，aaxayθ由a与合力同向关系，分析人的受力如图示：NfmgN-mg=mayay=0.25gf=max=may/tgθ=0.25mg×4/3=mg/3A例6、如图所示，一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线恰是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ.若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，弹簧拉力的大小是，小球加速度的大