牛頓運(yùn)動(dòng)定律經(jīng)典題型

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律經(jīng)典題型經(jīng)典題型桐鄉(xiāng)市高級(jí)中學(xué)桐鄉(xiāng)市高級(jí)中學(xué) 沈富根沈富根v兩類基本問題兩類基本問題v超失重問題超失重問題v瞬時(shí)性問題瞬時(shí)性問題v變加速問題變加速問題v連接體問題連接體問題v臨界問題臨界問題v傳送帶問題傳送帶問題v彈簧類問題彈簧類問題牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律八大經(jīng)典題型八大經(jīng)典題型二：超失重問題二：超失重問題【原型題【原型題】 壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小。如圖所示，將壓敏電阻平放在增大而減小。如圖所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受力面向上，在上面放一質(zhì)量為電梯內(nèi)，受力面向上，在上面放一質(zhì)量為m的的物體，電梯靜止時(shí)電流表的示數(shù)為物體，

2、電梯靜止時(shí)電流表的示數(shù)為I0。下列電。下列電流表示數(shù)流表示數(shù)i隨時(shí)間變化圖象中，能表示電梯豎隨時(shí)間變化圖象中，能表示電梯豎直向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的是（直向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的是（ ） 二：超失重問題二：超失重問題【變式【變式】如圖所示，如圖所示，A為電磁為電磁鐵，鐵，C為膠木秤盤，為膠木秤盤，A和和C（包（包括支架）的總質(zhì)量為括支架）的總質(zhì)量為M，B為為鐵片，其質(zhì)量為鐵片，其質(zhì)量為m，整個(gè)裝置，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于用輕繩懸掛于O點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，鐵片被吸引而向上升通電時(shí)，鐵片被吸引而向上升的過程中，輕繩拉力的過程中，輕繩拉力F的大小為（的大小為（ ） AF=mg BmgF（M+m

3、）g CF=(M+m)g DF（M+m）g二：超失重問題二：超失重問題【拓展【拓展】如圖所示，滑輪質(zhì)量不計(jì)，如如圖所示，滑輪質(zhì)量不計(jì)，如果果m1=m2+m3, 這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為T。若。若把把m3從右邊移到左邊的從右邊移到左邊的m1上，彈簧秤的上，彈簧秤的讀數(shù)讀數(shù)T將比之前（將比之前（ ） A增大增大 B減少減少 C不變不變 D無法判斷無法判斷 三：變加速問題三：變加速問題【原型題【原型題】如圖所示，如圖所示，靜止在光滑水平面上靜止在光滑水平面上的物體的物體A，一端靠著處，一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧現(xiàn)對(duì)物體作用一水平恒于自然狀態(tài)的彈簧現(xiàn)對(duì)物體作用一水平恒力，在彈簧被壓縮到最短

4、過程中，物體的速力，在彈簧被壓縮到最短過程中，物體的速度和加速度變化的情況是（度和加速度變化的情況是（ ） A.速度增大，加速度增大速度增大，加速度增大 B.速度增大，加速度減小速度增大，加速度減小 C.速度先增大后減小，加速度先增大后減小速度先增大后減小，加速度先增大后減小 D.速度先增大后減小，加速度先減小后增大速度先增大后減小，加速度先減小后增大三：變加速問題三：變加速問題【變式【變式】如圖所示，自由下落的如圖所示，自由下落的小球，從它接觸豎直放置的彈簧小球，從它接觸豎直放置的彈簧開始，到最大限度的過程中，小開始，到最大限度的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是球的速度和加速度的變化情

5、況是（ ）A加速度變大，速度變小加速度變大，速度變小B加速度變小，速度變大加速度變小，速度變大C加速度先變小后變大，速度先變大后變小加速度先變小后變大，速度先變大后變小D加速度先變小后變大，速度先變小后變大加速度先變小后變大，速度先變小后變大三：變加速問題三：變加速問題【拓展【拓展】質(zhì)量為質(zhì)量為40kg的雪的雪撬在傾角撬在傾角=37的斜面的斜面上向下滑動(dòng)（如圖甲），上向下滑動(dòng)（如圖甲），所受的空氣阻力與速度成所受的空氣阻力與速度成正比。今測(cè)得雪撬運(yùn)動(dòng)的正比。今測(cè)得雪撬運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖圖像如圖7乙所示，且乙所示，且AB是曲線的切線，是曲線的切線，B點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)為（坐標(biāo)為（4，15），），CD是是

6、曲線的漸近線。試求空氣曲線的漸近線。試求空氣的阻力系數(shù)的阻力系數(shù)k和雪撬與斜和雪撬與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 四：瞬時(shí)性問題四：瞬時(shí)性問題【原型題【原型題】 A和和B用輕質(zhì)彈簧用輕質(zhì)彈簧相連，由細(xì)線懸掛于天花板上相連，由細(xì)線懸掛于天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻，細(xì)線處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻，細(xì)線突然斷裂，則在斷裂的瞬間，突然斷裂，則在斷裂的瞬間，A和和B的瞬時(shí)加速度分別為的瞬時(shí)加速度分別為aA_，aB_？ 四：瞬時(shí)性問題四：瞬時(shí)性問題【變式【變式】如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m的球的球與彈簧與彈簧和水平細(xì)線和水平細(xì)線相連，相連，、的另一端分別固定于的另一端分別固定于P、Q。球。球靜止時(shí)，

7、靜止時(shí)，中拉力大小中拉力大小T1，中中拉力大小拉力大小T2，當(dāng)僅剪斷，當(dāng)僅剪斷、中中的一根的瞬間，球的加速的一根的瞬間，球的加速a應(yīng)是（應(yīng)是（ ）A、若斷、若斷，則，則a=g，豎直向下，豎直向下B、若斷、若斷，則，則a= T2/m，方向水平向左，方向水平向左C、若斷、若斷，則，則a=T1/m，方向沿，方向沿的延長(zhǎng)線的延長(zhǎng)線D、若斷、若斷，則，則a=g，豎直向上，豎直向上 四：瞬時(shí)性問題四：瞬時(shí)性問題【變式【變式】如圖所示，兩根輕彈簧與兩個(gè)質(zhì)量都為如圖所示，兩根輕彈簧與兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球連接成的系統(tǒng)，上面一根彈簧的上端固定在的小球連接成的系統(tǒng)，上面一根彈簧的上端固定在天花板上，兩小球之間還連接

8、了一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)天花板上，兩小球之間還連接了一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線。該系統(tǒng)靜止，細(xì)線受到的拉力大小等于線。該系統(tǒng)靜止，細(xì)線受到的拉力大小等于4mg。在剪斷了兩球之間的細(xì)線的瞬間，球在剪斷了兩球之間的細(xì)線的瞬間，球A的加速度和的加速度和球球B的加速度分別是（的加速度分別是（ ） A2g，豎直向下；，豎直向下；2g，豎直向下，豎直向下 B4g，豎直向上；，豎直向上；4g，豎直向下，豎直向下 C2g，豎直向上；，豎直向上；2g，豎直向下，豎直向下 D2g，豎直向下；，豎直向下；4g，豎直向下，豎直向下四：瞬時(shí)性問題四：瞬時(shí)性問題【拓展【拓展】 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住，的

9、小球用水平彈簧系住，并用傾角為并用傾角為300的光滑木板的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)止?fàn)顟B(tài).當(dāng)木板當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（球的加速度為（ ） A.0 B.大小為大小為g，方向豎直向下，方向豎直向下 C.大小為大小為 ，方向垂直木板向下，方向垂直木板向下 D.大小為大小為 ，方向水平向右，方向水平向右 g332g33平衡類問題的特殊解法之平衡類問題的特殊解法之“相似三角形法相似三角形法”【原型題【原型題】?jī)筛L(zhǎng)度相等兩根長(zhǎng)度相等的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量為為m的物體，上端分別固的物體，上端分別固定在水平

10、天花板上的定在水平天花板上的M、N點(diǎn)，點(diǎn)，MN間的距離為間的距離為s，如圖所示，已知，如圖所示，已知兩繩所能承受的最大拉力均為兩繩所能承受的最大拉力均為T，試求每，試求每根繩子的最小長(zhǎng)度根繩子的最小長(zhǎng)度 平衡類問題的特殊解法之平衡類問題的特殊解法之“相似三角形法相似三角形法”【變式【變式】如圖所示，硬如圖所示，硬木棒木棒OA的一端的一端O用鉸鏈用鉸鏈固定在豎直墻壁上，可固定在豎直墻壁上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端結(jié)一個(gè)端結(jié)一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體。用一根繩子繞過滑輪去的物體。用一根繩子繞過滑輪去拉拉A點(diǎn)。在點(diǎn)。在OA緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，木緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，木棒的支持力棒的支持力N和拉力和

11、拉力F的大小變化情況分的大小變化情況分別是怎樣的別是怎樣的? 平衡類問題的特殊解法之平衡類問題的特殊解法之“相似三角形法相似三角形法”【拓展【拓展】固定在水平面上的光滑半球的球心固定在水平面上的光滑半球的球心O的正上方固定著一個(gè)小定滑輪，細(xì)線一端拴一的正上方固定著一個(gè)小定滑輪，細(xì)線一端拴一小球，置于半球面上的小球，置于半球面上的A點(diǎn)，另一端繞過定滑點(diǎn)，另一端繞過定滑輪，如圖所示，現(xiàn)緩慢地將小球從輪，如圖所示，現(xiàn)緩慢地將小球從A點(diǎn)拉到點(diǎn)拉到B點(diǎn)，則在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮↑c(diǎn)，則在此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮、細(xì)線的接力大小細(xì)線的接力大小T的變化情況是的變化情況是( ) A.N變大，變

12、大，T不變不變 B.N變小，變小，T不變不變 C.N不變，不變，T變小變小 D.N變大，變大，T變小變小 五：連接體問題五：連接體問題【原型題【原型題】光滑水平面上靜止疊放兩個(gè)光滑水平面上靜止疊放兩個(gè)木塊木塊A、B，質(zhì)量分別為，質(zhì)量分別為m1和和m2。今對(duì)。今對(duì)A施加一個(gè)水平恒力施加一個(gè)水平恒力F的作用，使得的作用，使得A、B一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問A、B之之間的相互作用力為多少？間的相互作用力為多少？五：連接體問題五：連接體問題【變式【變式1】光滑水平面上靜止疊放著光滑水平面上靜止疊放著n個(gè)個(gè)完全相同的木塊，質(zhì)量均為完全相同的木塊，質(zhì)量均為m。今給第一。今給第

13、一個(gè)木塊一個(gè)水平方向的恒力個(gè)木塊一個(gè)水平方向的恒力F的作用，使的作用，使得得n個(gè)木塊一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，如圖所個(gè)木塊一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，如圖所示。求此時(shí)第示。求此時(shí)第k和和k+1個(gè)木塊之間的相互個(gè)木塊之間的相互作用力大小。作用力大小。ma=?五：連接體問題五：連接體問題【變式【變式2】如圖所示，一質(zhì)量為如圖所示，一質(zhì)量為M的圓環(huán)的圓環(huán)套在水平光滑桿上，用細(xì)線系一質(zhì)量為套在水平光滑桿上，用細(xì)線系一質(zhì)量為m的小球并掛在環(huán)上。當(dāng)用力拉環(huán)勻加的小球并掛在環(huán)上。當(dāng)用力拉環(huán)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線向后擺過速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線向后擺過角而相對(duì)固定角而相對(duì)固定下來，求拉力下來，求拉力F多大？多大？五：連接體問題五：連接體

14、問題【拓展【拓展1】如圖所示，斜面光滑，求如圖所示，斜面光滑，求4m的加速度大?。康募铀俣却笮。课澹哼B接體問題五：連接體問題【拓展【拓展2】如圖所示，不計(jì)一切摩擦和滑如圖所示，不計(jì)一切摩擦和滑輪的質(zhì)量，且輪的質(zhì)量，且m1m2。當(dāng)釋放重物后，。當(dāng)釋放重物后，試求彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)？試求彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)？【能力提高【能力提高】（09安徽理綜）安徽理綜）一根不一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為，吊椅的質(zhì)量為

15、15kg，不，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取度取g=10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度以加速度a=1m/s2上升時(shí)，試求：上升時(shí)，試求：（1）運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；）運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；（2）運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。）運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。五：連接體問題五：連接體問題 六：臨界問題六：臨界問題【原型題【原型題】一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m的小球被兩根細(xì)的小球被兩根細(xì)線吊起，如圖所示，線吊起，如圖所示，=300，求汽車分別以，求汽車分別以g/3和和2g/3兩個(gè)加速度向右加速行駛的情況兩個(gè)加速度向右加速行駛的情況下，兩繩子的拉力大??？下

16、，兩繩子的拉力大??？ABOm 六：臨界問題六：臨界問題【變式【變式1】一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的的小球用細(xì)繩吊在傾角為小球用細(xì)繩吊在傾角為 =53的的斜面頂端如右圖示，斜面靜止斜面頂端如右圖示，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面分面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面分別以別以5m/s2和和10m/s2的加速度向右勻加速運(yùn)的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力之比。動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力之比。 六：臨界問題六：臨界問題【變式【變式2 2】一質(zhì)量為一質(zhì)量為M，傾角為，傾角為 的楔形木的楔形木塊，靜置在水平桌面上，與桌面間的滑動(dòng)塊，靜置在水平桌面上，與桌面間的

17、滑動(dòng)摩擦系數(shù)為摩擦系數(shù)為 。一物塊，質(zhì)量為。一物塊，質(zhì)量為m，置于楔，置于楔形木塊的斜面上。物塊與斜面的接觸是光形木塊的斜面上。物塊與斜面的接觸是光滑的。為了保持物塊相對(duì)斜面靜止，可用滑的。為了保持物塊相對(duì)斜面靜止，可用一水平力一水平力F推楔形木塊，如圖所示。求此推楔形木塊，如圖所示。求此水平力的大??？水平力的大?。?六：臨界問題六：臨界問題【拓展【拓展】 （08寧夏）一有固定斜面的小車在水平面上寧夏）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連小球某時(shí)刻正處于如圖所示的狀態(tài)設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為正處于如圖所示的狀態(tài)設(shè)斜面對(duì)小球的支

18、持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A若小車向左運(yùn)動(dòng)，若小車向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零可能為零 B若小車向左運(yùn)動(dòng)，若小車向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零可能為零 C若小車向右運(yùn)動(dòng)，若小車向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零不可能為零 D若小車向右運(yùn)動(dòng)，若小車向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零不可能為零【原型題【原型題】傳送帶兩輪傳送帶兩輪C、D之間的距離為之間的距離為L(zhǎng)=9m，皮，皮帶的速度恒為帶的速度恒為v=2m/s，方向如圖，現(xiàn)有一質(zhì)量，方向如圖，現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的小滑塊的小滑塊A，從，從C端輕輕地放上，滑塊與皮帶之間的滑

19、端輕輕地放上，滑塊與皮帶之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。(g=10m/s2)試問：試問：CDAv（1）將）將A由由C傳送到傳送到D處所需時(shí)間？處所需時(shí)間？（2）若提高傳送速度，則可以縮短傳送時(shí)間。若要將）若提高傳送速度，則可以縮短傳送時(shí)間。若要將 A物在最短時(shí)間內(nèi)傳送到物在最短時(shí)間內(nèi)傳送到D點(diǎn)，則傳送帶的速度應(yīng)點(diǎn)，則傳送帶的速度應(yīng) 滿足什么條件？滿足什么條件？傳送帶的角色扮演傳送帶的角色扮演施力物體施力物體七：傳送帶問題七：傳送帶問題【同類變式【同類變式I I】?jī)奢唭奢咰D之間的距離為之間的距離為L(zhǎng)=9m，=37，皮帶的速度恒為皮帶的速度恒為v=2m/s，方向如圖，現(xiàn)有一質(zhì)量，方向如

20、圖，現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的小滑塊的小滑塊A，從，從C端輕輕地放上，滑塊與皮帶之間的滑端輕輕地放上，滑塊與皮帶之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.8。(g=10m/s2)CDAv試問：試問：（1）是否能夠?qū)ⅲ┦欠衲軌驅(qū)上傳？上傳？（2）將）將A由由C傳送到傳送到D處所需時(shí)間？處所需時(shí)間？（3）若提高傳送速度，則可以縮短）若提高傳送速度，則可以縮短傳送時(shí)間。若要將傳送時(shí)間。若要將A物在最短時(shí)間內(nèi)物在最短時(shí)間內(nèi)傳送到傳送到D點(diǎn)，則傳送帶的速度應(yīng)滿足點(diǎn)，則傳送帶的速度應(yīng)滿足什么條件？什么條件？傳送帶的角色扮演傳送帶的角色扮演施力物體施力物體七：傳送帶問題七：傳送帶問題 【同類變式【同類變式IIII】?jī)奢唭奢咰D之間的距離為之間的距離為L(zhǎng)=8.2m，=37，皮