专题一：牛顿运动定律.doc

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1、专题一牛顿运动定律湖北省襄阳市第四中学任建新441021一．考纲视点：按照考纲的要求，本部分内容可以分成三部分：（1）牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律；（2）牛顿第二定律；（3）牛顿运动定律的应用。作为处理力学问题的三种方法之一，从历年高考试题可以看出，对本章内容的考查形式是多样的，可以以选择、填空形式出现，并且，难度较大的综合题，也经常是运动学、万有引力、电场、磁场、电磁感应与牛顿运动定律的综合性应用。因此，加深对牛顿第二定律的理解，熟练掌握其应用，尤其是熟练运用牛顿运动定律分析解决动力学问题的方法，是本部分复习的重点。二．知识要点整合：1．动力学的两类基本问题的解题基本思路：牛顿

2、第二定律加速度a运动学公式运动情况受力情况第一类问题第二类问题加速度a牛顿第二定律运动学公式流程图如下：不论求解哪一类问题，加速度是解题的桥梁和纽带，是顺利求解的关键。2．动力学问题的求解步骤：（1）认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问题的类型。（2）选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体。（3）对研究对象进行受力分析和运动状态分析。（4）建立直角坐标系，规定的正方向。在建立坐标系时，一般以物体的加速度方向为其中一个坐标轴（避免分解加速度）。，。（5）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程。物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、

3、负值代入公式，按代数和进行运算。三．典型例题精析：1．应用牛顿第二定律分析物体的瞬时加速度：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键在于分析瞬时变化前后物体的受力情况和运动状态，再用牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立：（1）刚性绳（非弹性绳或细杆）与接触面：可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断（或脱离后），其中的弹力立即消失，不需要形变恢复时间。（2）弹簧或橡皮绳：此类模型的特点是形变量大，恢复形变需要较长时间，在瞬间变化过程中，往往认为其弹力大小不变。【例1】如图1（a）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

4、挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，（1）求剪断L2瞬时物体的加速度。（2）若将图1(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图1(b)所示，其他条件不变，求剪断L2瞬时物体的加速度。图1(a)L1L2θ图1(b)L1L2θ【解析】（1）设L1线上拉力为T1，L2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，T1cosθ＝mg，T1sinθ＝T2，T2＝mgtanθ，剪断L2线的瞬间，T2突然消失，L1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsinθ，方向在L1的切线方向上。（2）L2被剪断的瞬间，弹簧L1的长

5、度来不及发生变化，其大小和方向都不变，T2＝mgtanθ，剪断L2瞬时物体的加速度a=gtanθ，方向与T2方向相反。2．超重与失重现象的定性分析：此类问题解决的关键是对当超重和失重概念的理解。具体处理过程中，可根据系统的重心是加速上移还是下移来判断系统的加速度方向，从而确定系统是处于超重状态还是失重状态。铁块电磁铁图2【例2】如图2所示，在台秤的托盘上放着一个支架，支架上挂着一个电磁铁A，电磁铁的正下方有铁块B，电磁铁不通电时台秤示数为G0。当电磁铁接通电路，在铁块刚被吸起的过程中，台秤的示数为G，则（）A、G=G0B、G>G0C、G

6、铁块加速上升，系统的重心加速上升，即重心具有向上的加速度，系统处于超重状态，对台秤的压力增加，G>G0。选项B正确。【答案】B。3．整体法与隔离法的应用：如果研究对象是系统，受到系统外的力作用的同时，系统内物体间又存在相互作用力，这时一般用整体法求加速度，用隔离法求内力。若是内力已知，则用隔离法求加速度，用整体法求外力。图3【例3】一人在井下站在吊台上，用如图3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)【

7、解析】对人和吊台组成的系统，受力如图4所示，F为绳的拉力，由牛顿第二定律有：2F－(m+M)g=(M+m)a①(m+M)gFF图4aFNMg图5则拉力大小为：②对人，受力情况如图5所示，其中N是吊台对人的支持力。由牛顿第二定律得：F+N－Mg=Ma③联立解得N=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。4．相接触的两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