3牛顿运动定律何国光.docx

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3牛顿运动定律何国光

牛顿运动定律

一、由牛顿第一定律应掌握：

1.一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。

2.力是改变物体运动状态的原因。

3.质量是物体惯性大小的量度。

二、牛顿第二定律：

1.公式F=ma

2.表述：

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

3.矢量：

a的方向与F方向一致。

三、牛顿第三定律与二力主要平衡区别：

不同点有：

1.作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上。

2.作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力。

四、.应用牛顿第二定律解题的步骤

1.明确研究对象。

可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。

对研究对象进行受力分析，画出运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

2.由F=ma和运动学公式列方程。

一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

3.由已知条件或隐含条件解方程，并做结论。

4.检验或讨论。

五、整体法应用条件：

系统各质点间无_____________运动时，采用整体法。

牛顿定律应用

（一）

例题1：

如图1所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的木块，m1>m2，已知三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块：

A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右

B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左

C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出。

D.没有摩擦力的作用，三角形木块对粗糙水平面的压力为（Mg+2mg）

练习1：

如图2所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为900，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m小木块。

已知所有接触面都是光滑的。

现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块不动，这是楔形木块对水平面的压力等于

A.Mg+mgB.Mg+2mg

C.Mg+mg（sinα+sinβ）D.Mg+mg（conα+conβ）

练习2：

如图3所示，用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图（a）所示.现对小球a施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是下图（b）中的

例2如图4所示，轻弹簧下端固定在水平面上。

一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后速度变为零。

在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是选CD。

A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大

B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上

C.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小

D.从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大

例3.如图5所示，m=4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角。

求：

⑴小车以a=g向右加速，细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力N1各多大

⑵小车以a=g向右减速时，细线对小球的拉力F2和后壁对小球的压力N2各多大？

例4.如图6所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。

求：

⑴箱以加速度a匀加速上升，线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力N1各多大？

⑵箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F2和斜面对箱的压力N2各多大？

例5.质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，在与水平成θ=37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F，又经过t2=4.0s物体刚好停下。

求：

F的大小、最大速度vm、总位移s。

牛顿定律应用

（二）

在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。

这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。

以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。

使解题过程简单明了。

例6.如图7所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN。

例7.如图8所示，倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ，木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。

求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。

例8如图9所示，质量为m、倾角为θ的斜面体放在地面上。

质量分别为m1和m2的两木块，通过细绳、定滑轮跨接在小车上，且m2以加速度a沿不光滑的斜面下滑，斜面体始终相对于地面静止，求地面对小车的摩擦力和支持力。

例9.如图10所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。

用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？

例10.如图11所示，竖直墙壁、水平地面均光滑，斜面与球的摩擦不计。

已知斜面倾角为θ，质量为M，球的质量为m，系统从静止开始释放。

试求斜面的加速度大小。

《牛顿运动定律》单元训练题

1.汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是

A、车速越大，它的惯性越大B、质量越大，它的惯性越大

C、车速越大，刹车后滑行的路程越长D、车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大

2、以下说法中不正确的是

Ａ、运动中只要物体的速率不变，物体的运动状态就没有变；

Ｂ、做匀速圆周运动的物体，它的运动状态是不发生变化的；

Ｃ、运动物体具有加速度，标志着物体运动状态发生了变化；

Ｄ、运动中的物体加速度的大小与物体的运动速度大小无关。

3、竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，设整个运动过程中，子弹所受的阻力与速率成正比，则整个运动过程中，加速度的变化是

Ａ、始终变小；Ｂ、始终变大；Ｃ、先变大后变小；Ｄ、先变小后变大。

4、如图表示某小球受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定

Ａ、小球向前运动，再返回停止；

Ｂ、小球向前运动再返回不会停止； 

Ｃ、小球始终向前运动； 

Ｄ、小球向前运动一段时间后停止。

5、关于作用力和反作用力，下列说法正确的是

A、作用力和反作用力作用在不同物体上

B、地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力

C、作用力和反作用力的大小有时相等，有时不相等

D、作用力和反作用同时产生，同时消失

6、一个铅球和一个皮球相互挤压的时候，以下叙述正确的是

A、铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力

B、铅球的形变小于皮球的形变

C、皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生

D、铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力

7、如图所示，m1=2㎏，m2=3㎏。

细线仅能承受1N的拉力，桌面水平光滑。

为了使细线不断而又使它们一起获得最大加速度，则可施加的水平力F的最大值和方向为

A、向右，作用在m2上，F=N

B、向右，作用在m2上，F=2.5N

C、向左，作用在m1上，F=N

D、向左，作用在m1上，F=2.5N

8.如上右图所示，两个叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上，滑块A和B的质量分别为m和M，A与B间的动摩擦因素为μ1，B与斜面间的动摩擦因素为μ2，两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面下滑，在这过程中A受到的摩擦力（）

A.等于零

B.方向沿斜面向上

C.大小等于μ2mgcosθ

D.大小等于μ1mgcosθ

9.如图所示，物体A、B质量分别为m1、m2,叠放在倾角为α的斜面上,A、B之间的动摩擦因数为μ1,B与斜面之间的动摩擦因数为μ2.A、B保持相对静止,一起沿斜面加速下滑.则μ1、μ2、α相互之间一定满足（）

A.μ1≥μ2,tgα＞μ2B.μ1≤μ2,tgα＞μ2

C.tgα＞μ1≥μ2D.tgα＞μ2＝μ1

10．如图所示，水平力F拉着三个物体在光滑水平面上一起运动，今在中间物体上加一个小物体，仍让它们一起运动，若F不变，则中间物体两边绳的拉力Ta和Tb的变化情况是（）

A.Ta增大、Tb减小B.Ta减小、Tb增大

C.Ta、Tb都增大D.Ta、Tb都减小

11、如图所示，质量为m的人站在自动扶梯的水平台阶上，扶梯与水平面的夹角为α。

当人随着扶梯以加速度a向上运动时，人受的静摩擦力大小是多少？

方向如何？

人对台阶的压力是多少？

12、如图所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.02，在木楔的倾角θ为30°斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程S=1.4m时，其速度v=1.4m/s，在这过程中木楔未动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。

（g取10m/s2）

13、如图所示，m1=m2=0.1kg，α=30°斜面与物体间的动摩擦因素μ=/5，m1离地面h=1m。

求

（1）系统由静止开始运动，当m1落地后，m2还能向上滑行多远才开始下滑？

（2）m2从开始下滑至m1刚着地时m2所处的位置需要多长时间？

（取g=10m/s2）

14、如图所示，底边为定长b的光滑直角斜面中，质点从斜面顶端由静止滑到底端，至少需要多少时间？

15、如图所示，沿倾角为α的斜面，以速度v0向上运动的物体，由于摩擦力的作用，它沿斜面返回抛出点时的速度减小为v。

求:

（1）物体沿斜面上升的高度;

（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ。

16、如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。

现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。

（1）下面是某同学对该题的一种解法：

解：

设l1线上拉力为T1，l2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡

T1cosθ=mg;T1sinθ=T2;T2=mgtgθ

剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。

因为mgtgθ=ma，所以加速度a=gtgθ，方向在T2反方向

你认为这个结果正确吗？

请对该解法作出评价并说明理由。

（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与

（1）完全相同，即a=gtgθ，你认为这个结果正确吗？

请说明理由。

17、如图所示，质量为m=1㎏的小物块以v0=5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木板的质量为M=4㎏，经过t=2s后，物块从木板的另一端以v=1m/s的对地速度滑出，在这一过程中木板的位移为S=0.5m，求木板与水平面间的动摩擦因素。