物理-第二定律復(fù)習(xí)2013yyg

高三物理高考復(fù)習(xí)廣東仲元中學(xué)楊運廣牛頓第二定律及其應(yīng)用一、牛頓第二定律:

1、內(nèi)容：物體的加速度與外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力方向相同。2、公式：F合＝ma

3、對牛頓第二定律的理解：(2)同一性—F和a是相對同一個物體的合外力和加速度(3)矢量性—F和a的方向始終相同(1)因果性－Ｆ是因a是果，有因必有果，有果必有因(4)瞬時性－Ｆ和a具有瞬時對應(yīng)關(guān)系(5)獨立性－一個力的作用效果不因其它力的存在而受到影響4.動態(tài)過程的定性分析

如右圖所示,自由下落的小球下落一段時間后與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始,到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度.加速度及合外力的變化情況怎樣?OmgmgFvmmgFgvvmgFag

蹦極是深受人喜愛的一種運動，刺激但危險性也大。曾有人這么形容蹦極時的感受：隨著彈性繩的伸縮，一忽兒象掉入無底深淵，整個心臟都仿佛往上提；一忽兒又好象有一只大手把人往下壓，想抬頭都困難。思考：人從離開起跳點開始經(jīng)歷了哪些過程？【例】如圖所示，用一力F將一個質(zhì)量為m的物體頂在豎直墻面上，已知物體與墻面之間的動摩擦因數(shù)為μ，并且力F按F=kt規(guī)律變化，若豎直墻面足夠長，試討論物體的加速度和速度的變化規(guī)律．mFmgmgFNfavt=0gmgFNfvmmgFNfav（1）明確研究對象與研究過程（2）分析物體的受力情況，畫出受力圖.（3）建立直角坐標(biāo)系，使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)軸上，并將其余分解到兩坐標(biāo)軸上.（4）分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程,并根據(jù)題意列輔助方程.（5）統(tǒng)一單位，計算數(shù)值,解答并檢驗.6、應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟5.牛頓運動定律的適用范圍:低速,宏觀.二.超重、失重問題反思：超重或失重問題中，重力大小始終不變。

環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船里用秤是稱不出任何物體的重力的。那說明宇宙飛船內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài)，飛船內(nèi)的空間是一完全失重的空間。

專題訓(xùn)練1.(04年浙江卷)下列哪個說法是正確的？A.體操運動員手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)；B.蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)；C.舉重運動員舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)D.游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)。（B）2．(2005年北京春季理綜20)如圖，一個盛水的容器底部有一小孔．靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則（）

A．容器自由下落時，小孔向下漏水

B．將容器豎直向上拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水

C．將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水

D．將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水D容器及水均處于完全失重狀態(tài)，水不產(chǎn)生壓強，小孔的上下方壓強相等，所以水不會流出．三.動力學(xué)的兩類問題1.已知物體的受力情況運動情況求2.已知物體的運動情況求受力情況解決動力學(xué)兩類問題的基本思路受力情況a運動情況運動情況a受力情況已知受力情況求解運動情況

例1：靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物體跟水平面的滑動摩擦力是2.0N。

1)求物體在4.0秒末的速度；

2)若在4.0秒末撤去拉力，求物體滑行時間。6.0m/s、6.0s例2、一個質(zhì)量m為3kg的物塊，靜置在水平面上，物塊與水平面間的摩擦系數(shù)為0.2，現(xiàn)在給物塊施加一個大小為15N、方向向右的水平推力F，并持續(xù)作用6s，在6s末時撤去F，最后物體滑行一段距離停下來，求物塊在水平面上運動的總距離。（g取10m/s2）解：畫出運動示意圖，v0ABCFS1S2ff根據(jù)牛頓第二定律，a1=(F-μmg)／m=(15-0.2×3×10)／3=3(m/s2)6s末物體的速度及位移分別是v0=a1t1=18m/s，S1=1/2×a1t12=1/2×3×36=54m撤去水平推力F，加速度變?yōu)閍2=-μmg/m=-μg=-0.2×10=-2m/s2直到停止又滑行了一段距離S2S2=-v02／2a2=182

／4=81m那么總距離為S總=S1

＋S2=135m風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室，小球孔徑略大于細(xì)桿的直徑，整個裝置如圖。（1）當(dāng)桿在水平方向向上固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球的桿上作勻速運動，這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ。（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需的時間t為多少？變式訓(xùn)練1:0.5,√8s/3g變式訓(xùn)練2.跳起摸高是現(xiàn)今學(xué)生常進(jìn)行的一項活動，小明同學(xué)身高1.8m，質(zhì)量65kg，站立舉手達(dá)到2.2m高，他用力蹬地，經(jīng)0.45s豎直離地跳起，設(shè)他蹬地的力大小恒為1060N，則他跳起可摸到的高度為多少?(g=10m/s2)【解析】人要起跳，先是重心下降，用腳蹬地后重心上升，在蹬地過程中人的受力為重力和地面給人的支持力(大小等于人蹬地的力).由牛頓定律得：F-mg=ma，∴a=(F-mg)/m=(1060-65×10)/65≈6.3m/s2.由v=at=6.3×0.45=2.8m/s.即為人離開地時的初速度.離地后人做豎直上拋運動，其重心上升高度h=v2/(2g)=2.82/(2×10)=0.4m.故其跳起可摸到的高度H=2.2+0.4=2.6m.

專題訓(xùn)練6.(04年浙江卷)如圖所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點為圓周的最高點,d點為最低點.每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0),用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達(dá)d所用的時間,則A.t1<t2<t3B.t1>t2>t3

C.t3>t1>t2D.t1=t2=t3（D）abcd例3：質(zhì)量為m=2Kg的物體靜止在水平地面上，受到一個大小為F=8牛且方向與水平方向成370的傾角的拉力后開始勻加速直線運動，在2秒內(nèi)前進(jìn)4米，求物體與水平面地面間的動摩擦因數(shù)為多少？已知運動情況求受力情況0.16靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2kg，在水平恒力F推動下開始運動，4s末它的速度達(dá)到4m/s，此時將F撤去，又經(jīng)6s物體停下來，如果物體與地面的動摩擦因數(shù)不變，求F的大小。變式訓(xùn)練3:

變式訓(xùn)練4（04天津理綜）質(zhì)量m=1.5kg的物塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t=2.0s停在B點，已知A、B兩點間的距離s=5.0m，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，求恒力F多大。（g=10m/s2）F=15N五.連接體問題

一、連接體問題：

當(dāng)兩個或兩個以上的物體之間通過輕繩、輕桿相連或直接接觸一起運動的問題.二、整體法與隔離法

1.當(dāng)研究問題中涉及多個物體組成的系統(tǒng)時，通常把研究對象從系統(tǒng)中“隔離”出來，單獨進(jìn)行受力及運動情況的分析.這叫隔離法.2.系統(tǒng)中各物體加速度相同時，我們可以把系統(tǒng)中的物體看做一個整體.然后分析整體受力，由F=ma求出整體加速度，再作進(jìn)一步分析.這種方法叫整體法.3.解決連接體問題時，經(jīng)常要把整體法與隔離法結(jié)合起來應(yīng)用.整體與隔離例1、一人在井下站在吊臺上，用如圖所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質(zhì)量m=15kg，人的質(zhì)量為M=55kg，起動時吊臺向上的加速度是a=0.2m/s2，求這時人對吊臺的壓力。(m+M)gFFa解：選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象，受力如右圖所示，F(xiàn)為繩的拉力,由牛頓第二定律有：

2F-(m+M)g=(M+m)a

則拉力大小為：(m+M)gFFaaFNMg再選人為研究對象,受力情況如右圖所示，其中N是吊臺對人的支持力。由牛頓第二定律得:

F+N–Mg=Ma,故N=M(a+g)–F=200N由牛頓第三定律知，人對吊臺的壓力與吊臺對人的支持力大小相等，方向相反，因此人對吊臺的壓力大小為200N，方向豎直向下。變式訓(xùn)練1.如圖所示，置于水平面上的相同材料的m和M用輕繩連接，在M上施一水平力F(恒力)使兩物體作勻加速直線運動，對兩物體間細(xì)繩拉力正確的說法是：（）

(A)水平面光滑時，繩拉力等于mF/(M＋m)；

(B)水平面不光滑時，繩拉力等于mF/(M＋m)；

(C)水平面不光滑時，繩拉力大于mF/(M＋m)；

(D)水平面不光滑時，繩拉力小于mF/(M＋m)。MmF解：由上題結(jié)論：T的大小與μ無關(guān)，應(yīng)選ABAB

變式訓(xùn)練2.

一質(zhì)量為M、傾角為θ的楔形木塊，靜止在水平桌面上，與桌面的動摩擦因素為μ，一物塊質(zhì)量為m，置于楔形木塊的斜面上，物塊與斜面的接觸是光滑的，為了保持物塊相對斜面靜止，可用一水平力F推楔形木塊，如圖示，此水平力的大小等于

。θmM解：對于物塊，受力如圖示：mgN1物塊相對斜面靜止，只能有向左的加速度，所以合力一定向左。由牛頓運動定律得mgtanθ=ma

a=gtanθ對于整體受力如圖示：fFθ(M+m)gN2由牛頓運動定律得F–f=(m+M)af=μ(m+M)g∴F=f+(m+M)a=(m+M)g(μ+tanθ)(m+M)g(μ+tanθ)

變式訓(xùn)練304全國3）如圖所示，兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質(zhì)量分別為m1和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T。設(shè)兩物質(zhì)一起運動的加速度為a，則有

根據(jù)牛頓第二定律，對質(zhì)量為m1的物塊有

由以上兩式得

專題解說六.傳送帶問題例、如圖所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為μ，傳送帶的速度恒為V，在P點輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處。設(shè)零件運動的后一段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間為

，摩擦力對零件做功為

.SPQV

專題解說六.傳送帶問題例1、

如圖示，傳送帶與水平面夾角為370

，并以v=10m/s運行，在傳送帶的A端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，

AB長16米，求：以下兩種情況下物體從A到B所用的時間.（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動AB解：（1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示：vNfmgmgsinθ-μmgcosθ=m

aa=gsinθ-μgcosθ=2m/s2S=1/2at2ABv（2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖：Nfmg開始摩擦力方向向下,向下勻加速運動a1

=gsin370+μ

gcos370=10m/s2t1=v/a1=1sS1=1/2×a1t2=5mS2=11m

1秒后，速度達(dá)到10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏螻fmg物體以初速度v=10m/s向下作勻加速運動a2=gsin370-μgcos370=2m/s2

S2=vt2+1/2×a2t22

11=10t2+1/2×2×t22t2=1s∴t=t1+t2=2s

例.將一個粉筆頭輕輕放在以速度v＝2m/s的恒定速度運行的水平傳送帶上后，在傳送帶上留下一條長度為4m的痕跡。試求粉筆頭與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)。如果該傳送帶改做勻減速運動，加速度為a=－1.5m/s2，并且在傳送帶剛開始做勻減速運動的同時，將一個粉筆頭輕輕放在此傳送帶上，則該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的痕跡？0.05,1m典型例題—傳送帶問題

例.如圖所示，木塊A與B用一輕彈簧相連，豎直放在C板上，用手托住C板。A、B、C的質(zhì)量分別為m、2m、3m。為使C板能立刻與B分離，則手至少要對C施加向下多大的力？CABF至少為3mg/2七.分離條件

例.如圖所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計，盤內(nèi)放一個物體P處于靜止，P的質(zhì)量m=10kg，彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m?，F(xiàn)在給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在t=0.2s內(nèi)F是變力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2,則F的最小值是_____，F(xiàn)的最大值是______。100N,200NF典型例題—

分離條件

例.一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=1.5kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=10.5kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初0.2s內(nèi)F是變化的，在0.2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）72N,168NF典型例題—

分離條件八.臨界問題

例.如圖所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的ＡＢ兩物體，Ｂ的質(zhì)量是Ａ的2倍，Ｂ受到向右的恒力ＦB=2N，Ａ受到的水平力ＦA=(9-2t)N，(t的單位是s)。從t＝0開始計時，則：A.Ａ物體在3s末的加速度是初始時的5／11倍；B.t＞４s后,Ｂ物體做勻加速直線運動；C.t＝4.5s時,Ａ物體的速度為零；D.t＞4.5s后,ＡＢ的加速度方向相反。(ABD)典型例題—

臨界問題aAP

例.如圖所示，細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a=

向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力T=

。

祝同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步!因果關(guān)系練習(xí):1.下列說法中正確的是()A.當(dāng)質(zhì)量一定時,合外力與加速度成正比B.當(dāng)合外力一定時,物體質(zhì)