高中物理用牛頓運動定律解決問題二練習(xí)新人教版必修

1、第四章牛頓運動定律第七節(jié) 用牛頓運動定律解決問題(二 )基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)1物體處于平衡狀態(tài)是指和狀態(tài)2二力平衡的條件是這兩個力、共線、反向3共點力平衡的條件是4超重、失重中的重是視重即人們能看到的物體對支持物的或?qū)覓煳锏奈矬w處于超重或失重時，物體所受的力并未改變5物體處于超重時，物體對支持面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┪矬w處于失重時，物體對支持面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┯谕耆е貢r， 物體對支持面的壓力 （或?qū)覓煳锏睦Γ?為小于或零）物體的重力；物體的重力；物體處（選填大于， 疑點、易錯點釋析處理物體平衡問題的步驟：（ 1）隔離研究對象多為受力物體，也可以是一個受力點；有時用整體法會有明顯的

2、效果（ 2）分析研究對象所受的力，作出受力圖（ 3）由平衡條件f 合 0 結(jié)合題中的幾何條件列出方程求解未知量在共點力作用的情況中，若已知的是角度，用正弦定理或坐標(biāo)法較好；若已知的是邊長，通過相似三角形找比例關(guān)系較好；若受力在三個以上，一般都用坐標(biāo)法來列方程（ 4）在較復(fù)雜的問題中，單選一個研究對象列出的方程不夠時，還需另選相關(guān)的別的物體作為對象，補(bǔ)列方程（ 5）由作用力與反作用力的關(guān)系正確回答問題對超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意以下幾點： （ 1）物體處于超重和失重狀態(tài)時， 物體的重力始終存在，大小 也沒有發(fā)生變化 （ 2）超重或失重與物體的速度無關(guān)，只決定于加速度的大小和方向（3）在完全失重的狀

3、態(tài)下， 平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如單擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等典型例題分析及方法點撥例 1、一臺起重機(jī)以a=0.50m s2 的加速度勻加速起吊一箱貨物，貨物的質(zhì)量m=9.010 2kg那么，貨物對起重機(jī)鋼絲繩的拉力是多大？【精析】這個題目是根據(jù)運動情況求力貨物受兩個力的作用：重力g和鋼絲繩的拉力 t（圖 3-13 ），根據(jù)牛頓第二定律可以求出t但題目要求求出貨物對鋼絲繩的拉力t根據(jù)牛頓第三定律知道， 貨物對鋼絲繩的拉力 t和鋼絲繩對貨物的拉力 t 是一對作用力和反作用力，所以，只要求出 t 的大小，就可以知道 t的大小【解答】貨物在g和

4、 t 的合力作用下，以加速度a=0.50m s2 豎直向上運動根據(jù)牛頓第二定律t-g=ma，可得t=g+ma=m（ g+a）=9.0 10 2（ 9.8+0.50 ） n=9.3 10 3n根據(jù)牛頓第三定律，貨物對鋼絲繩的拉力t的大小也是9.3 10 3n注意它比貨物受到的重力要大例 2、如圖所示： a 為電磁鐵， c 為膠木秤盤， a 和 c(包括支架 ) 的總質(zhì)量為 m， b 為鐵片，質(zhì)量為 m，整個裝置用輕繩懸掛于 o點當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力 f 的大小為 ()a f=mgb mgf(m+m)g【精析】當(dāng)電磁鐵通電，鐵板被吸引上升的過程中，鐵片具有向上的加速度，

5、導(dǎo)致整個裝置的重心具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，從而f(m+m)g【解答】 d【說明】 靈活運用超重、失重知識、對一些動力學(xué)問題的答更為簡捷、準(zhǔn)確例 3、某人在 a=2m/s2 勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起 m1=75kg 的物體，則此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起 m2=50kg 的物體，則此升降機(jī)上升的加 速度為多大?(g=10m/s2)【精析】設(shè)此人在地面上的最大“舉力”是f，那么他在以不同的加速度運動的升降機(jī)中最大“舉力”仍為f，【解答】以物體為研究對象：當(dāng)升降機(jī)以加速度a=2m/s2 勻加速下降時，對物體有：m1g- f=m1a1f=m1( g- a)f=75（ 10-2

6、）=600（ n）設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0的物體。則 f=m0gm0f600g 10 =60（ kg）當(dāng)升降機(jī)以a2 勻加速上升時，對物體有：f- m2g=m2a2a2f60010gm250=2（ m/s2）升降機(jī)勻加速上升的加速度為22m/s【說明】 1在題中的三種狀態(tài)下，人的舉力大小_( 填“相等”、 “不等”)2注意牛頓第二定律中的同一性，即是f、 m和 a 都是對于同 一過程中同一個物體而言的例 4 跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示已知人的質(zhì)量為 70kg，吊板的質(zhì)量為 10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計取重力加速度 g10m/s 2當(dāng)

7、人以 440n 的力拉繩時， 人與吊板的加速度a 和人對吊板的壓力f 分別為 ( ) a a1.0m/s 2， f 260nb、 a1.0m/s 2， f 330nc a3.0m/s 2， f l10nd、 a3.0m/s 2， f 50n【精析】求加速度或力考生很容易知道要用牛頓定律本題稍難之處是要求考生對實際的裝置有正確的受力分析能力把人和吊板合在一起，分析該系統(tǒng)所受的外力，然后用牛頓定律很易求得它們的加速度；再單獨研究人或吊板受力，列出牛頓定律， 就可進(jìn)一步確定人對吊板的壓力【解答】以ml 表示人的質(zhì)量，m2 表示吊板的質(zhì)量，ft 表示人與繩之間的拉力，因為繩及滑輪的質(zhì)量以及摩擦皆可不計

8、，所以繩與吊板之間的拉力也是ft以吊板為對象， 它受三個力作用，即繩的拉力ft，方向向上；人對它的壓力 f 以及它所受的重力，方向都向下根據(jù)牛頓第二定律有ft-f-m 2gm2a對人來說，他也受三個力作用，即繩對他的拉力ft 和吊板對它的支持力f，方向都向上，它所受的重力m1g，方向向下。根據(jù)牛頓第二定律有ft+f-m1g=m1a由式、可解得代入數(shù)值得a=1.0m/s 2， f=330n【點評】此題一看就知是單選題選對的考生中有一部分人也可能是猜對的，而選錯此題的考生主要是對物體受力分析的能力不夠當(dāng)然也可能他有正確的分析能力，運算過程中由于粗心而出錯，但這種可能性不大因為如果僅是運算出錯，不太

9、可能正好與某一錯誤選項得同樣的結(jié)果，因此他會發(fā)現(xiàn)運算的結(jié)果和四個選項都不同，從而可檢查出他的運算錯誤而予以糾正能正確地分析物體受哪些力，這是一項基本要求，一般說來，把物體受力分析錯了，除了一時的粗心外，都是由于對一些基本概念和基本規(guī)律的理解上有重要的錯誤因此，在平時學(xué)習(xí)中， 應(yīng)予以充分的重視 一旦發(fā)生這種錯誤，就不要輕易放過， 而要自己主動地把錯的原因徹底查清楚綜合素質(zhì)訓(xùn)練與測試（時間 50 分鐘80 分 )一、選擇題（ 共 8 小題，每小題4 分，共 32 分，在每小題所給的答案中有一項或幾項是正確的，選對但不全得2 分）1一個物體處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）a該物體一定靜止b該物體所

10、受的合力一定為零c該物體可能有很大的速度d該物體可能受很多 力2如圖 436 所示，位于斜面上的物體m 在沿斜面向上的力f 作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力()a 方向可能沿斜面向上mfb 方向可能沿斜面向下c 大小不可能為零圖 4 36d 大小可能為 f3某人站在升降機(jī)底板的臺秤上，從臺秤的示數(shù)看到自己的體重減輕20%，則升降機(jī)的運動情況是（）a 以 0.2勻加速上升或以0.8勻減速下降b 以 0.2勻減速上升或以0.8勻加速下降c 以 0.8勻加速上升或以0.2勻減速下降d以 0.8勻減速上升或以0.2勻加速下降4欲使靜止于粗糙斜面上的物體m 開始下 滑，下列辦法中可行的是（

11、）a增大物體m 的質(zhì)量b在物體m 上疊加一重物c在物體m 后面放一塊相同的物體d增大斜面的角度5如圖 4 37 所示，吊籃p 懸掛在天花板上，與吊籃質(zhì)量相同的物體q 被固定在吊籃中的輕質(zhì)彈簧托住當(dāng)懸掛吊籃的細(xì)繩被突然剪斷的瞬間，吊籃p 和物體q 的加速度是qp（）aap=g ，aq=gbap=2g，aq=gcap=g ，aq=2gdap=2g，aq=06假設(shè)汽車緊急剎車制動后所受的阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時，突然制動，它還能滑行的距離約為（）a 40b 20c10d 57質(zhì)量為m 60kg 的人通過光滑的定滑輪拉質(zhì)量為20kg的物體，如圖438所示，當(dāng)

12、物體以加速度5 m/s2 上升時，人對地面的壓力為（）a 200nb 3000nc 500n8一質(zhì)量為 的物體，在水平恒力f 作用下沿粗糙水平面由始運動，經(jīng)時間后速度為 0，為使物體的速度增為2，可采d600n靜 止 開用 的 方法有（）a將物體的質(zhì)量減為原來的1/2，其他條件不變b將水平力增為2f，其他條件不變c將時間增為 2，其他條件不變圖 4 38d.將物體質(zhì)量、水平恒力和時間都增為原來的兩倍二、填空題（ 共 4 小題，每小題5 分，共 20分，把最簡結(jié)論填到橫線上）9一物體在傾角為的斜面上，輕輕推動一下，恰好能沿斜面勻速下滑，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)若給物體一個初速度0，使它沿斜面上

13、滑， 則向上滑過的最大距離為10一個質(zhì)量為的小球，用細(xì)線掛在電梯的頂板下，當(dāng)電梯以g/3 的加速度豎直 加速下降時，細(xì)線的拉力為11在一個升降機(jī)中，用 ao、bo 兩根細(xì)繩懸掛一個質(zhì)量 為 的物體，當(dāng)升降機(jī)以加速度豎直向上做勻加速運動時如圖ab4-39所示， ao 線中的拉力t1， bo 線中的拉力 t260o6012某人在以 2.5 m/s 2 的加速度勻加速下降的升降機(jī)里最 多 能舉起 80kg的物體，他在地面上最多能舉起kg圖 4 39的物體；若此人在一勻加速上升的升降機(jī)里最多能舉起40kg 的物 體 ，則次升降機(jī)上升的加速度為m/s 2（g 取 10m/s 2）三、論述計算題（共3 題

14、，共 27 分，解答要有必要的文字說明、方程式和重要的運算步驟，直接給結(jié)果的不得分。 ）13豎直升降的電梯內(nèi)的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如圖 4 40 所示， 彈簧秤的稱鉤上懸掛著一個質(zhì)量為4kg 的物體，試分析下列情況下電梯的運動情況：（g 取 10m/s 2）（ 1）當(dāng)彈簧秤的實施ft140n，且保持不變（ 2）當(dāng)彈簧秤的實施 ft232n，且保持不變（ 3）當(dāng)彈簧秤的實施 ft344n，且保持不變14為了安全， 在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離已知某高速公路的最高限速 v=120km h，假設(shè)前方車輛突然停下，后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t=0.50s 剎車時汽車受到阻力的大小f 為汽車重力2的 0.40 倍，該高速公路上汽車間的距離s 至少應(yīng)為多少？g 取 10m/s ) 15如圖 4-41 所示，一個載貨小車總質(zhì)量為50kg，靜止在水平地面上 現(xiàn)用大小為跟水平方向成30角斜向上的拉力拉動貨車，做勻加速運動0.4 后撤去拉力，在經(jīng)的速度多大？貨車運動的位移