7牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用習(xí)題課

1、?????????????第1頁(yè)共6頁(yè)?????牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課牛頓運(yùn)動(dòng)定律的習(xí)題課牛頓運(yùn)動(dòng)定律的習(xí)題課【例1】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從某一高度由靜止開(kāi)始下落到一個(gè)豎直的彈簧上，彈簧的另一端固定在地面上.從小球與彈簧的接觸開(kāi)始直到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，關(guān)于小球的速度和加速度的變化情況，下列說(shuō)法正確的是BA.小球受到彈簧向上的力，速度越來(lái)越小B.小球的速度先增加再減小C.小球剛碰到彈簧時(shí)的速度最大D.小球的加速度越來(lái)越小解析：

2、小球自由下落到與彈簧接觸后，受到兩個(gè)力的作用，重力的方向總是豎直向下的，大小不變；彈力的方向總是豎直向上的，大小隨彈簧壓縮量的增大而增大，當(dāng)小球剛接觸到彈簧后的一段時(shí)間，重力大于彈力，合力方向向下，合力的大小隨著彈力的不斷增大而減小.由牛頓第二定律mg－kx＝ma可知，加速度a的方向向下，逐漸減小，但a的方向與速度方向相同，速度在增大.當(dāng)彈力增大到與重力大小相等時(shí)，小球所受合力為零，加速度減為零，而速度向下達(dá)到最大.由于慣性，小球任下移

3、，使得彈簧的壓縮量繼續(xù)增大，彈力增大到大于重力，這時(shí)小球所受合力的方向變?yōu)橄蛏?，且大小不斷增大，由牛頓第二定律kx－mg＝ma可直到，加速度的方向向上且不斷增大，但加速度的方向與速度方向相反，小球做減速運(yùn)動(dòng)，速度不斷減小，當(dāng)小球的速度減為零時(shí)，彈簧的壓縮量達(dá)到最大，彈力達(dá)到最大，合力最大，加速度也達(dá)到最大.隨后小球不會(huì)靜止在這里，將被彈簧向上彈起來(lái).綜上所述，小球從開(kāi)始接觸彈簧到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后

4、做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng).【例2】物塊m在光滑水平面上受一沿水平方向恒力F的作用向前運(yùn)動(dòng)，如圖所示.它的正前方固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后CDA.立即作減速運(yùn)動(dòng)B.仍作勻加速運(yùn)動(dòng)C.在一段時(shí)間內(nèi)仍作加速運(yùn)動(dòng)，速度繼續(xù)增大D.當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí)，物體的加速度不為零【例3】如圖所示，OA是繩子，BC是彈簧，兩個(gè)質(zhì)量均為m的重物靜止，若剪斷OA，則剪斷瞬間m1和m2的加速度分別是多少？分析和解答此題有兩個(gè)狀態(tài)，即繩OA剪斷

5、前和剪斷后兩個(gè)狀態(tài)，應(yīng)對(duì)這兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行分析，剪斷OA前m1和m2的受力見(jiàn)圖乙所示，又因?yàn)榇藭r(shí)m1和vm?????????????第3頁(yè)共6頁(yè)?????牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課在0～2s內(nèi)電梯的加速度和上升高度分別為a1==ms2=5ms2mmgF?120000020003?電梯在t=2s時(shí)的速度為v=a1t1=52ms=10ms，因此，在2～5s內(nèi)電梯勻速上升的高度為h2=vt2=103m=30m.電梯在5～7s內(nèi)的加速度為a2==ms2=－

6、5ms2mmgF?320000020001?即電梯勻減速上升，在5～7s內(nèi)上升的高度為h3=vt3a2t3221=102m－522m=10m21所以，電梯在7s內(nèi)上升的總高度為h=h1h2h3=（103010）m=50m.【例7】質(zhì)量m=1.5kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下，從水平面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行t=2.0s停在B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間距離s=5.0m，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0

7、.20，求恒力F多大g=10ms2解析：設(shè)撤去力F前物塊的位移為，撤去力F是物塊的速度為，物塊受1sv到的滑動(dòng)摩擦力為①mgF??1對(duì)撤去力F后物塊滑動(dòng)過(guò)程應(yīng)用牛頓第二定律可得加速度的大小為②2122smmFa??所以smtav42??撤去力F后物塊滑行的距離mavs42222??則可求得撤去力F前物塊的位移為msss121???設(shè)撤去力F前物塊的加速度大小為，則根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得1a，11maFF??1122sav?321