牛頓第二定律經(jīng)典例題專項研究

1、<p>　　必修一：牛頓第二定律</p><p><b>　　1.考點整合</b></p><p>　　考點一 牛頓第二定律</p><p>　　牛頓第二定律的分量式：ΣFx=max，ΣFy=may</p><p>　　【例1】如圖所示，小車上固定著三角硬桿，桿的端點固定著一個質(zhì)量為m的小球．當小車水平向右的

2、加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力的變化（用F1至F4變化表示）可能是下圖中的（OO＇沿桿方向）　</p><p><b>　　【答案】C</b></p><p>　　考點二 力、加速度和速度的關(guān)系</p><p>　　[例2] 如圖3-12-1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，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速

3、度、加速度的變化情況如何？最低點的加速度是否比g大？（實際平衡位置，等效成簡諧運動）</p><p>　　[答案]小球壓縮彈簧的過程，合外力的方向先向下后向上，</p><p>　　大小是先變小至零后變大，加速度的方向也是先向下后向上，</p><p>　　大小是先變小后變大，速度的方向始終向下，大小是先變大后變小. （還可以討論小球在最低點的加速度和重力加速度的關(guān)

4、系）</p><p><b>　　考點三 瞬時問題</b></p><p>　　瞬時問題主要是討論細繩（或細線）、輕彈簧（或橡皮條）這兩種模型.</p><p>　　細繩模型的特點：細繩不可伸長，形變 小 ，故其張力可以 瞬變 ，</p><p>　　彈簧（或橡皮條）模型的特點： 形變比較 大 ，

5、形變的恢復需要時間，故彈力 不能瞬變 . </p><p>　　[例3]如圖5所示，質(zhì)量為m的小球被水平繩AO和與豎直方向成θ角的輕彈簧系著處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用火將繩AO燒斷，在繩AO燒斷的瞬間，下列說法正確的是（ ）</p><p><b>　　A.彈簧的拉力</b></p><p><b>　　B.彈簧的拉力</

6、b></p><p>　　C.小球的加速度為零</p><p><b>　　D.小球的加速度</b></p><p><b>　　[解析] A正確。</b></p><p>　　如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l1、12的兩根細繩上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ,

7、l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度。</p><p>　　【解析】重力垂直于繩方向的分力產(chǎn)生加速度:a=gsinθ。</p><p>　　物體的加速度大小為：a=gtanθ</p><p>　　考點四 整體法和隔離法的應用</p><p>　　以幾個物體組成的系統(tǒng)為對象，分析系統(tǒng)所受外力的方法叫做整體法，

8、以某個物體為對象，分析該物體所受各力的方法叫做隔離法.</p><p>　　[例4]如圖，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A，B質(zhì)量分別為mA=6kg，mB=2kg，A，B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，開始時F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，則( )</p><p>　　A．當拉力F＜12N時，兩物體均保持靜止狀態(tài)</p><p>　　B

9、．兩物體開始沒有相對運動，當拉力超過12N時，開始相對滑動</p><p>　　C．兩物體間從受力開始就有相對運動</p><p>　　D．兩物體間始終沒有相對運動</p><p><b>　　[答案]D</b></p><p>　　考點五 整體利用牛頓第二定律</p><p>　　[例5] 一

10、根質(zhì)量為M的木棒，上端用細繩系在天花板上，棒上有一只質(zhì)量為m的猴子，如圖6所示，如果將細繩剪斷，猴子沿木棒向上爬，但仍保持與地面間的高度不變。求這時木棒下落的加速度？</p><p><b>　　解析： </b></p><p>　　解得木棒的加速度為，方向豎直向下.</p><p>　　解法二（整體法）： </p><p&

11、gt;　　解得木棒的加速度為，方向豎直向下.</p><p>　　考點六 傳送帶問題</p><p>　　如圖甲所示為車站使用的水平傳送帶的模型，傳送帶長L＝8m，以速度v＝4m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝10kg的旅行包以速度v0＝10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶．已知旅行包與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6 ，則1、旅行包從傳送帶的A端到B端所需要的時間是多少？（

12、g＝10m/s2 ,且可將旅行包視為質(zhì)點．）</p><p>　　2、若傳送帶靜止，旅行包相對地面向右運動的最大距離是多少？</p><p>　　3、若傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，旅行包相對地面向右運動的最大距離是多少？</p><p>　　經(jīng)多長時間旅行包回到A點？</p><p><b>　　3.典型例題練習</b></

13、p><p>　　熱點1 物體運動情況的判斷</p><p>　　【真題1】（2008·全國卷1）如圖，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是（ ）</p><p><b>　　A.向右做加速運動&

14、lt;/b></p><p><b>　　B.向右做減速運動</b></p><p><b>　　C.向左做加速運動</b></p><p><b>　　D.向左做減速運動</b></p><p><b>　　[答案]AD</b></p>

15、<p>　　【真題2】（2008·寧夏）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連,小球某時刻正處于圖示狀態(tài).設(shè)斜面對小球的支持力為N，細繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是 ( )</p><p>　　A.若小車向左運動，N可能為零</p><p>　　B.若小車向左運動，T可能為零</p><

16、p>　　C.若小車向右運動，N不可能為零</p><p>　　D.若小車向右運動，T不可能為零</p><p><b>　　[答案]AB</b></p><p>　　熱點2 整體法和隔離法的應用</p><p>　　【真題3】（2008·海南）如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜

17、面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為（ ）</p><p>　　A．（M＋m）g </p><p>　　B．（M＋m）g－F</p><p>　　C．（M＋m）g＋Fsinθ <

18、/p><p>　　D．（M＋m）g－Fsinθ</p><p>　　3．[解析]本題可用整體法的牛頓第二定律解題，豎直方向由平衡條件：Fsinθ＋N=mg＋Mg，則N= mg＋Mg－Fsinθ </p><p>　　【真題5】（2008年深圳二模）如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上．小車上用細線懸吊一質(zhì)量為m的小球，M＞m．現(xiàn)用一力F水平向右拉小球，使小球和車

19、一起以加速度a向右運動時，細線與豎直方向成a角，細線的拉力為T；若用一力F/水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a/向左運動時，細線與豎直方向也成a角，細線的拉力為T/．則( )</p><p>　　A．a(chǎn)/=a，T/=T</p><p>　　B．a(chǎn)/＞a，T/=T </p><p>　　C．a(chǎn)/＜a，T/=T</p><p>　　D

20、．a(chǎn)/＞a，T/＞T </p><p><b>　　[答案]B</b></p><p>　　熱點3 整體法和隔離法的應用</p><p>　　【真題6】質(zhì)量分別為mA和mB的兩個小球，用一根輕彈簧聯(lián)結(jié)后用細線懸掛在頂板下（圖1），當細線被剪斷的瞬間，關(guān)于兩球下落加速度的說法中，正確的是() A．a(chǎn)A=aB=0 B．a(chǎn)A=aB=g

21、 C．a(chǎn)A＞g，aB=0 D．a(chǎn)A＜g，aB=0</p><p>　　[答案]C aB=0； </p><p>　　【真題7】如圖2—1所示，傳送帶與地面成夾角θ=37°，以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，已知傳送帶從A→B的長度L=16m，則物體從A到B需要的時間為

22、多少？</p><p>　　[答案] a1=10m/s2 a2=2m/s2 </p><p>　　T=1s+1s=2s</p><p>　　【真題8】如圖所示，木板靜止于水平地面上，在其最右端放一可視為質(zhì)點的木塊．已知木塊的質(zhì)量m=1kg，木板的質(zhì)量M=4kg，長L=2.5m，上表面光滑，下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．現(xiàn)用水平恒力F=20N拉木板，g

23、取10m/s 2 ，求：（1）木板的加速度；（2）要使木塊能滑離木板，水平恒力F作用的最短時間；（3）如果其他條件不變，假設(shè)木板的上表面也粗糙，其上表面與木塊之間的最大靜摩擦力為3N，欲使木板能從木塊的下方抽出，需對木板施加的最小水平拉力．</p><p>　　答：（1）木板的加速度為2.5m/s 2 ．（2）水平恒力F作用的最短時間為1s．（3）欲使木板能從木塊