牛顿运动定律(问题分类)汇总(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上牛顿运动定律典型例题（一）连接体例1 质量千克的物体A放在水平地面上，与地面的滑动摩擦系数质量的竖直前表面上，A、B间滑动摩擦系数=0.5。牛顿的水平推力推A的后表面时，求A对地面的压力。例1解析：A对地面的压力，取决于A、B的运动状态。不难看出，推力F越大，A的加速度越大，对地面的压力也会越大，但对地面的压力决不会超过A和B的总重量。因此本题正确方法，仍为先做出正确的受力分析（如右图所示）结合运动状态，根据牛顿第二定律求解。隔离A：水平方向：竖直方向：隔离B： 水平方向：代入数据：联立解得：（二）传送带问题例2 传送皮带与水平成a角，如右图所示，质量为m的零件随皮带

2、一起运动，求下列情况下零件所受的静摩擦力。（1）匀速上升或下降；（2）以加速度a加速上升或减速下降；（3）以加速度a加速下降或减速上升。例2解析：若按通常办法，分析零件与皮带的相对运动趋势，来确定静摩擦力，那是很困难的。正确的方法是结合零件的运动状态来求摩擦力大小和方向。（1）匀速上升或下降，都属于平衡状态，为了和下滑力平衡，因此，静摩擦力方向必定沿斜面向上，且大小等于下滑力：（2）加速上升或减速下降时，加速度a的方向都是沿斜面向上，因此，根据牛顿第二定律，静摩擦力方向必沿斜面向上，且大于下滑力：即 得（3）加速下降或减速上升时，a 的方向都是沿斜面向下，又因为下滑力的方向也是沿斜面向下，根据

3、牛顿第二定律分析，就有三种可能：时，这是单靠下滑力产生的加速度，故。时，有沿斜面向上的静摩擦力存在，得时，有沿斜面向下的静摩擦力存在，得（三）弹簧类问题例3、一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3所示。在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是：A：物体从A点下降到B点的过程中，动能不断变小；B：物体从B点上升到A点的过程中，动能不断变大；C：物体从A点下降到B点，以及从B点上升到A点的过程中动能都是先增大，后减小；D：物体在B点时，所受合外力最大。A、B两选项是错误的，而C选项是正确的。D选项也是正确的例4 质量均为m的物体A和B用

4、劲度系数为k的轻质弹簧连接在一起，将B放在水平桌面上，A用弹簧支撑着，如图所示，若用竖直向上的力拉A，使A以加速度a匀加速上升，试求： (1)经过多长时间B开始离开地面? (2)在B离开桌面之前，拉力的最大值? 例4【分析】 (1)弹簧一开始处于压缩状态，对物体A进行受力分析，可知弹簧的压缩量xl，mgkxl，则xl=mg/k；当B刚要离开地面时，弹簧处于伸长状态，伸长量为x2，mg=kx2，则x2=mg/k；由于物体A匀加速上升，xl+x2=at2/2得：t=2mg/ka (2)对A受力分析，根据牛顿第二定律可知：F-mg-Fnma，要使拉力F最大，即弹簧的弹力Fn要最大，而Fn的最大值为弹

5、簧伸长得最长时的值，由题意可知Fn的最大值为物体B的重力mg。 F2mg+ma【点评】弹簧类的问题一要分清楚弹簧是处于压缩还是拉伸状态，二要在理解整个变化的过程基础上清楚临界的状态。（四）临界问题例5、小车在水平面上向左作直线运动，车厢内用OA、OB两细线系住小球。球的质量m=4千克。线OA与竖直方向成q=37角。如图所示。g取10米/秒2，求：（1）小车以5米/秒的速度作匀速直线运动，求OA、OB两绳的张力？（2）当小车改作匀减速直线运动，并在12.5米距离内速度降为零的过程中，OA、OB两绳张力各多大？（3）小车如何运动时，可使OB绳所受拉力开始为零？21、（五）相对运动问题 例6. 如图

6、7，质量的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N。当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，假定小车足够长，问： （1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？ （2）小物块从放在车上开始经过所通过的位移是多少？（g取） 例6 解析：（1）依据题意，物块在小车上停止运动时，物块与小车保持相对静止，应具有共同的速度。设物块在小车上相对运动时间为t，物块、小车受力分析如图8： 物块放上小车后做初速度为零加速度为的匀加速直线运动，小车做加速度为匀加速运动。 由牛顿运动定律： 物块放上小车后加速度： 小车加速度： 由得： （

7、2）物块在前2s内做加速度为的匀加速运动，后1s同小车一起做加速度为的匀加速运动。 以系统为研究对象： 根据牛顿运动定律，由得： 物块位移 反馈练习1、有一质量M=4千克，长L=3米的木板。水平外力F=8牛顿向右拉木板如图所示。木板以的速度在地面上匀速运动。某一时刻将质量千克的铁块轻轻放在木板最右端。不计铁块与木板间摩擦。小铁块可视为质量。g取10米/秒2。求铁块经过多长时间将离开木板？1、AB 2如图所示，A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上，已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg，弹簧的劲度系数k=100N/m，若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使A由静止开始以0.5m/s2的加速

8、度竖直向上做匀加速运动（g=10m/s2）。求：（1）使木块A竖直做匀加速度运动的过程中，力F的最大值；（2）若木块由静止开始做匀加速运动，直到A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248J，求这一过程中F对木块做的功。 2解析此题难点在于能否确定两物体分离临界点。NFABmAgmBgNkx当F=0（即不加竖直向上F力）时，设木块A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧原压缩量为x，有kx=（mA+mB）g即对于木块A施加力F，A、B受力如图所示。对木块A有F+NmAg= mAa，对于木块B有kxNmBg= mBa。可知，当N0时，A、B加速度相同，由式知欲使木块A匀加速度运动，随N减小F增大。当N=0时，F取得了最大值Fm，即：Fm=mA（g+a）=4.41N。又当N=0时，A、B开开始分离，由式知，弹簧压缩量kx=mB（a+g），则：木块A、B的共同速度 由题知：此过程弹性势能减少了Wp=Ep=0.248J。设F力所做的功为WF，对这一过程应用功能原理，得联立式，得WF=9.64102J。专心-专注-专业