牛頓第二定律的綜合應(yīng)用專題

1、牛頓第二定律的應(yīng)用第一類：由物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況1. 如圖 1 所示，一個(gè)質(zhì)量為 m=20kg的物塊，在 F=60N的水平拉力作用下，從靜止開始沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.10.(g=10m/s 2)（1）畫出物塊的受力示意圖（2）求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小F（3）物體在 t =2.0s時(shí)速度 v 的大小 .圖 1（4）求物塊速度達(dá)到 v 6.0m / s 時(shí)移動(dòng)的距離2如圖，質(zhì)量 m=2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)0.25 ，現(xiàn)在對物體施加一個(gè)大小F=8N、與水平方向夾角 =37°角的斜向上的拉力已知sin37

2、 °=0.6 ，cos37°=0.8 ，取 g=10m/s2，求（1）畫出物體的受力示意圖F(2) 物體運(yùn)動(dòng)的加速度（3）物體在拉力作用下5s 內(nèi)通過的位移大小。方法歸納 : 自主練習(xí) : 1. 一輛總質(zhì)量是汽車的牽引力是4.0 ×103kg 的滿載汽車， 從靜止出發(fā)， 沿路36.0 ×10 N，受到的阻力為車重的0.1 倍。求汽車運(yùn)動(dòng)的加速度和面行駛， 20 秒末的速度各是多大 ?(g=10m/s2 )2如圖所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者與其全部裝備的總質(zhì)量m=80kg，滑雪板與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.05 。從某時(shí)刻起滑雪者收起雪杖

3、自由滑行，此時(shí)滑雪者的速度v=5m/s，之后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。求：(g=10m/s 2)（1）滑雪者做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大?。唬?）收起雪杖后繼續(xù)滑行的最大距離。3如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)0.25 ，現(xiàn)在對物體施加一個(gè)大小F=8N、與水平方向夾角=37°角的斜下上的推力已知sin37 °=0.6，cos37°=0.8 ，取2g=10m/s ，求（ 1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度（2）物體在拉力作用下5s 內(nèi)通過的位移大小。第二類：由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定物體的受力情況1、列車在機(jī)車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛，在100s 內(nèi)速度

4、由 5.0m/s 增加到 15.0m/s.（1）求列車的加速度大?。?）若列車的質(zhì)量是1.0 ×106kg，機(jī)車對列車的牽引力是1.5 × 105N，求列車在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小 (g=10m/s 2)2. 一個(gè)滑雪的人， 質(zhì)量 m75kg，以 v02m/s 的初速度沿山坡勻加速滑下， 山坡的傾角 30°，在 t 5s 的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x 60m， (g=10m/s 2) 求:（1）人沿斜面下滑的加速度（2）滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。方法歸納 : 自主練習(xí) : 1. 靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量為 20kg，現(xiàn)在用一個(gè)大小為 60N 的水平力使物體

5、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體移動(dòng) 9.0m 時(shí)，速度達(dá)到 6.0m/s ， (g=10m/s 2) 求：（1）物體加速度的大?。?）物體和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2. 一位滑雪者如果以 v 0 30m/s 的初速度沿直線沖上一傾角為 300 的山坡，從沖坡開始計(jì)時(shí)， 至 4s 末，雪橇速度變?yōu)榱恪Ｈ绻┣僚c人的質(zhì)量為 m 80kg， (g=10m/s 2)求滑雪人受到的阻力是多少。3、一輛質(zhì)量為 1.0 ×103kg 的小汽車正在以 10m s 的速度行駛現(xiàn)在讓它在 12.5m 的距離內(nèi)勻減 2 速地停下來， (g=10m/s ). 求所需的阻力1. 一個(gè)滑雪人從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾

6、角=30°，滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2 ，求 5s 內(nèi)滑下來的路程和5s 末的速度大小 .(g=10m/s 2 )2. 質(zhì)量 m4kg 的物塊，在一個(gè)平行于斜面向上的拉力F 40N 作用下，從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知斜面足夠長，傾角37°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2 ，力 F 作用了 5s，求物塊在 5s 內(nèi)的位移及它在5s 末的速度。（g10m/s2 ，sin37 ° 0.6 ，cos37° 0.8 ）3. 如圖，質(zhì)量為 2kg 的物體，受到 20N的方向與水平方向成 37 角的拉力作用， F始沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間

7、的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4 ，當(dāng)物由靜止開體運(yùn)動(dòng) 2s后撤去外力 F，則：（1）求 2s 末物體的速度大?。浚?）撤去外力后，物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？（g10m / s2 ）F開 始 運(yùn)4. 質(zhì)量為 2kg 的物體置于水平地面上， 用水平力 F 使它從靜止動(dòng)，第 4s 末的速度達(dá)到 24m/s，此時(shí)撤去拉力 F，物體還能繼續(xù)滑行 72m.(g=10m/s2) 求：（1）水平力 F（2）水平面對物體的摩擦力5. 如圖所示， ABC是一雪道， AB段位長 L 80 m 傾角37 的斜坡，BC段水平， AB與 BC平滑相連，一個(gè)質(zhì)量 m 75kg 的滑雪運(yùn)動(dòng)員，從斜坡頂端以 v02.0m / s的初速度勻加速下

8、滑，經(jīng)時(shí)間t 0.5s到達(dá)斜面底端 B 點(diǎn)，滑雪者與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)在AB段和 BC段都相同， (g=10m/s 2) 求：（1）運(yùn)動(dòng)員在斜坡上滑行時(shí)加速度的大?。?）滑雪板與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)（3）運(yùn)動(dòng)員滑上水平雪道后，在t '2.0s 內(nèi)滑行的距離 x6. 如圖所示，水平地面 AB與傾角為 的斜面平滑相連，一個(gè)質(zhì)量為 m的物塊靜止在 A 點(diǎn)。現(xiàn)用水平恒力 F 作用在物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)時(shí)間 t 到達(dá) B 點(diǎn)，此時(shí)撤去力 F，物塊以在 B 點(diǎn)的速度大小沖上斜面。已知物塊與水平地面和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的速度大?。?）物塊在斜

9、面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小（3）物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離x第三類 : 牛頓第二定律的應(yīng)用傳送帶問題1. 水平傳送帶 A、B 以 v1m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示A、B 相距 L=2.5m，將質(zhì)量為 m=0.1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A 點(diǎn)由靜止釋放，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1 ，（ g 10m/s2）求：（1）滑塊加速時(shí)間（2）滑塊加速階段對地的位移和對傳送帶的位移（3）滑塊從 A 到 B 所用的時(shí)間2在民航機(jī)場和火車站可以看到用于對行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。當(dāng)旅客把行李放到傳送帶上時(shí)，傳送帶對行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起前進(jìn)。

10、?設(shè)傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.25m/s ，把質(zhì)量為 5kg 的木箱無初速地放到傳送帶上，由于滑動(dòng)摩擦力的作用，木箱以6m/s2 的加速度前進(jìn)，那么這個(gè)木箱被放在傳送帶上后，傳送帶上將留下一段多長的摩擦痕跡？?方法歸納 : 自主練習(xí) : 1. 水平傳送帶 A、B 以 v16m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示， A、B相距 16m，一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A 點(diǎn)由靜止釋放，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2 ，則物體從 A 沿傳送帶運(yùn)動(dòng)到B 所需的時(shí)間 為多長？（ g10m/s2）2. 如圖，光滑圓弧槽的末端與水平傳送帶相切，一滑塊從圓槽滑下，以v0 6m/s 的速度滑上傳送帶，已知傳送帶長L8m，滑

11、塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 ，求下面三種情況下，滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（g 10m/s2）?（1） 傳送帶不動(dòng)；（2）傳送帶以 4m/s 的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； ?（3）傳送帶以 4m/s 的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。3. 如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角 =300，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持 V0=2M/ S 的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為 M=10KG的工件（可看作質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過一定時(shí)間，工件被傳送到H=1.5 M的高處，3V22工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取=10M/ S ，求：工件在傳送帶上G運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少。h第四類 : 牛頓第二定律的應(yīng)用連接體問題1, 光滑的水平面上

12、有質(zhì)量分別為m1、m2 的兩物體靜止靠在一起( 如圖 ), 現(xiàn)對 m1 施加一個(gè)大小為F方向向右的推力作用。求此時(shí)物體m2 受到物體 m1 的作用力 F1方法歸納 : 自主練習(xí) : 1. 如圖所示， 兩個(gè)質(zhì)量相同的物體 1 和 2，緊靠在一起放在光滑的水平面上，如果它們分別受到水平推力 F1 和 F2 的作用，而且 F1 F2，則 1 施于 2 的作用力的大小為（）AFBF12FFC（F1+F2 ）/2D（F1-F 2）/211 22、如圖所示，質(zhì)量為 m的木塊放在光滑水平桌面上，細(xì)繩栓在木塊上，并跨過滑輪，試求木塊的加速度：m（1）用大小為 F（FMg）的力向下拉繩子（2）把一質(zhì)量為 M的重

13、物掛在繩子上第五類 : 牛頓第二定律的應(yīng)用圖像問題1. 物體在水平地面上受到水平推力的作用，在6s 內(nèi)力 F 的變化和速度 v 的變化如圖所示，則物體的質(zhì)量為 _kg，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為_.方法歸納 : 自主練習(xí) : 1. 汽車在兩站間行駛的 v-t 圖象如圖所示，車所受阻力恒定，在 BC段，汽車關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車質(zhì)量為 4t ，則汽車在 BC段的加速度大小為m/s2，v/(m/s在 AB段的牽引力大小為N。10AB5在 OA段汽車的牽引力大小為N。023t145后將拉力2. 質(zhì)量為 1.0kg 的物體置于固定斜面上，對物體施加一平行于斜面向上的拉力F，1.0s撤去，物體運(yùn)動(dòng)的V-t 圖

14、像如圖所示， (g=10m/s2) 求：（1） t=1.5s 時(shí)的瞬時(shí)速度大?。?） 3s 內(nèi)發(fā)生的位移（3）拉力 F 的大小3. 固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力 F 作用下向上運(yùn)動(dòng)，推力 F 與小環(huán)速度 v 隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g 10m/s2。求：（1）小環(huán)的質(zhì)量 m；（2）細(xì)桿與地面間的傾角。第六類 : 牛頓第二定律的應(yīng)用1F/Nv/ms5.51F50246t/s0246t/s超重、失重1. 某人在地面上最多能舉起60kg 的物體，而在一個(gè)加速下降的電梯里最多能舉起80kg 的物體。（g 10m/s2）求：（1）此電梯的加速度多

15、大？（2）若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起物體的質(zhì)量是多少？方法歸納 : 物體對水平支持物的壓力（或?qū)ωQ直懸掛物的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象；前者小于后者的情況稱為_現(xiàn)象。若物體對水平支持物的壓力 （或?qū)ωQ直懸掛物的拉力）等于零，物體處于 _狀態(tài)，物體所受重力仍然_（填“存在”或“消失”）。超重還是失重是由加速度的_決定的，若加速度 _，物體處于超重狀態(tài)。自主練習(xí) : 1. 質(zhì)量為 60?kg 的人，站在運(yùn)動(dòng)的電梯里的臺秤上， 臺秤的指數(shù)為 539N，問電梯的加速度是多少？電梯可能在做什么運(yùn)動(dòng) ?2. 一個(gè)質(zhì)量為 50kg 的人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)地板上。他看到升降機(jī)上掛著一個(gè)重物的彈簧秤上的示數(shù)為 40N，如圖所示。該重物的質(zhì)量為 5kg，這時(shí)人對升降機(jī)地板的壓力是多大？（ g=10m/s2）第七類 : 牛頓第二定律的應(yīng)用瞬間分析問題1. 小球 A、B 的質(zhì)量分別為 m和 2m，用輕彈簧相連，然后用細(xì)線懸掛而靜止，在剪斷彈簧的瞬間，求 A 和 B 的加速度各為多少？方法歸納 : 自主練習(xí) : A1 如圖所示，木塊 A 和 B 用一彈簧相連，豎直放在木板 C 上，三者靜止于B A地面，它們的質(zhì)量比是1:2:3 ，設(shè)所有接觸面都是光滑的，當(dāng)沿水平方向1 題圖圖 1迅速抽出木塊