专题：牛顿运动定律的应用选读.docVIP

牛顿第二定律的应用 基础知识回顾 牛顿第二定律的应用范围很广，在力学范围内高考对它的考察主要有：超重与失重问题，瞬时性问题，与弹簧弹力及摩擦力相关的问题，临界与极值问题，传送带类问题，连接体或多个物体的问题，牛顿第二定律与图象的综合等问题. 重点难点例析【例】-3-1所示，A、B两个质量均为m的小球之间用一根轻弹簧（即不计其质量）连接，并用细绳悬挂在天花板上，两小球均保持静止.若用火将细绳烧断，则在绳刚断的这一瞬间，A、B两球的加速度大小分别是 A．aA=g； aB=g B．aA=2g ；aB=g C．aA=2g ；aB=0 D．aA=0 ； aB=g 【点悟】1）牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系,合外力不变，加速度不变；合外力瞬间改变，加速度瞬间改变.本题中A球剪断瞬间合外力变化，加速度就由0变为2g，而B球剪断瞬间合外力没变，加速度不变. 二、用牛顿定律处理临界问题的方法 1. 临界与极值问题是中学物理中的常见题型，结合牛顿运动定律求解的也很多，临界是一个特殊的转换状态，是物理过程发生变化的转折点，在这个转折点上，系统的某些物理量达到极值.临界点的两侧，物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变. 2.处理临界状态的基本方法和步骤 ①分析两种物理现象及其与临界相关的条件； ②用假设法求出临界值； ③比较所给条件和临界值的关系，确定物理现象，然后求解. 3．处理临界问题的三种方法 ①极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，应把物理问题（或过程）推向极端，从而使临界现象（或状态）暴露出来，达到尽快求解的目的. ②假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类问题，一般用假设法. ③数学方法：将物理过程转化为数学公式根据数学表达式求解得出临界条件. 【例】m的小球被平行于斜面的细绳系住并静止在斜面上，当小车加速度发生变化时，为使球相对于车仍保持静止，小车加速度的允许范围为多大？ 拓展如图所示一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.试求当滑块以a=2g的加速度向左运动时线中的拉力FT【例】μ分别为 ( ) A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝ C．m＝0.5kg，μ＝0.2 D．m＝1kg，μ＝0.2 【点拨】涉及的知识较多，可以有效地考查学生的基础知识和综合能力拓展40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动（如图3-3-7甲所示），所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪撬运动的v-t图象如图3-3-7乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ. 四、传送带类问题 传送带类分水平、倾斜两种，按转向又分顺时针、逆时针转两种. 传送带问题的中心是皮带所传送物体所受的摩擦力.其特点是不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻. 【例】 2m/s的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少？ 课堂自主训练 1. 地面上有一个质量为M的重物，用力F向上提它，力F的变化将引起物体加速度的变化．已知物体的加速度a随力F变化的函数图像如图3-3-10所示，则（ ） A．当F小于F0时，物体的重力Mg大于作用力F B．当F＝F0时，作用力F与重力Mg大小相等 C．物体向上运动的加速度与作用力F成正比 D．a′的绝对值等于该地的重力加速度g的大小 2.皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图3-3-11所示，已知传送带与水平面的倾角为θ＝37°,以4m／s的速率向上运行,在传送带的底端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端A到顶端B的长度为25m,则物体从A到B的时间为多少? （取g＝10 m／s2，sin37°＝0.6） 课后创新演练3-3-13所示，力的方向始终在一条直线上且方向相反.已知t=0 时质点的速度为零.在如图3-3-13所示的t1、t2、t3和t4各时刻中， 哪一时刻质点的 速率最大？（ ） A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 2.如图3-3-14所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是