牛顿运动定律考纲要求与例题 高三物理知识块系列复习知识要求 类：牛顿力学的适用范围超重和失重 类：牛顿第一定律、惯性牛顿第二定律、质量、圆周运动中的向心力牛顿第三定律牛顿定律的应用宇宙速度，人造地球卫星。万有引力定律的应用。 技能要求 解题思路： 1、选择研究对象（整体分析法或隔离分析法 ） 2、对研究对象的受力分析（画力的示意图、 画出加速度的方向） 3、建立适当的座标系。（使尽可能多的矢量 与座标轴重合。可以把力正交分解、也可以把 加速度正交分解。） 4、立式求解，并检验答案是否合理。 例题一 如图所示的水平面光滑，物体A的质量为3、B的质 量为2，AB间的动摩擦因数=0.4，AB间的最大静 摩擦力为12.6N。今用水平外力F=15N拉B，求A和B的 加速度。若作用于B的外力变为30N仍作用于B，再求 A和B的加速度。为确保AB相对静止且具有最大的加 速度，问：水平外力应作用于何物？AB的最大加速度 是多大？ 例题分析与解答 F=15N力作用于B时，可先研究整体。 F=(mA+mB)a,a=3m/s2 再研究A，mAa=9N(M+m)g 例题分析与解答 本题可用整体分析法。 铁片B由静止向上运动必具有向上的加速度 因此整体具有向上的加速度，所以此整体处于超重状态，故F(M+m)g。 正确选项为D。例题四 在倾角为的长斜面上有一带风帆 的滑块从静止开始沿斜面下滑，滑 块质量为m，它与斜面间的动摩擦 因数为。帆受到的空气阻力与滑 块下滑速度大小成正比，即Ff=KV. （1）写出滑块下滑的加速度的表达 式。（2）写出滑块下滑的最大速度 的表达式。（3）若m=2, =30 ，g=10m/s2.滑块从静止下滑的速度 时间图象如图所示，图中的直线是 t=0时的v-t图象切线，由此求出 和K的值。 例题分析与解答 (1) 滑块沿斜面方向的运动学方程为 mgsin-mgcos-KV=ma a=gsin-gcos-KV/m. (2) a=0时速度最大， Vmax=mg(sin - cos)/K. (3) 由图象知V=0时am=3m/s2, a=0时Vmax=2m/s.把这些数据代入上述两式得： mgsin30-mgcos30=3m mgsin30-mgcos30-2K=0 故= ，K=3NS/m.例题五 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个 矩形的箱中，如图所示。在箱的上顶 板和下底板都装有压力传感器，箱可 以沿竖直轨道运动，当箱以a=2m/s2的 加速度竖直向上做匀减速运动时，上 顶板的压力传感器显示的压力为6N， 下底板的压力传感器显示出读数为10N 取g=10m/s2。 (1)若上顶板的压力传感器的示数是下 底板的传感器的示数的一半，试判断 箱的运动情况。 （2）使上顶板的传感器的示数恰为零 ，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎 么样的？ 例题分析与解答 本题有两个隐蔽条件十分重要。 一是上顶板的传感器的示数恰为零时金属块m与上顶 板没有分离但相互作用力为零。 二是下底板的压力传感器读数就是图中弹簧的弹力， 因弹簧长度不变所以弹力也不变，即下底板的传感器 的示数为10N，且保持不变。 （1）箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时 向下为正方向：6+mg-10=ma, m=0.5 上顶板的压力传感器的示数是下底板的传感器的示数 的一半时，上顶板的压力是多少？ 5+mg-10=ma1 a1=0 。箱作匀速运动。 （2）mg-10=ma2 a2=-10m/s2,箱的加速度方向向上。它 可能向上作匀加速运动，也可能向下作匀减速运动。 例题六 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦 跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目 。一个质量为60的运动员从离水平网 面3.2m处自由下落，着网后沿竖直方向 可蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运 动员与网接触的时间为1.2s。若把这段时 间内网对运动员的作用力当作恒力处理 ，求此恒力的大小。（g=10m/s2） 例题分析与解答 运动员的运动分成三个过程： 先自由下落， 触网的过程作匀减速运动， 离网后作竖直上抛运动。刚触网时的速度V1= ，刚离网时的速度为V2= ， 在网上运动过程中有 V2=V1+at a=(V2-V1)/t,取V2的方向为正，则a=15m/s2, 由N-mg=ma得N=1500N。作业1、 鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，在这一过程中，下列说法中 正确的是： A、石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力，所以 鸡蛋破了 B、石头对鸡蛋的作用力小于鸡蛋对石头的作用力，所以 鸡蛋破了 C、石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力等大反向 ，二力的合力为零 D、以上说法均不对 石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对作用 与反作用力，它们大小相等方向相反，但作用于不同的 物体，不能说合力为零。D作业2、用长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球 ，在光滑水平面上做匀速圆周运动，则： 两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断 两个小球以相同的线速度运动时，短绳易断 两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断A、B、C、D、 C作业3、惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之 一是加速度计。加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方 向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数 均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块原来静止，弹 簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通 过控制系统进行制导，设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏 离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度： A、方向向左，大小为ks/mB、方向向右，大小为ks/m C、方向向左，大小为2ks/mD、方向向右，大小为2ks/m F合=F左+F右=2Ks=maa=2Ks/m,方向右。D作业4、 在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静 止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后，将 水平推力逐渐减小为零，则在水平推力逐渐减小 到零的过程中： A、物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B、物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小 C、物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D、物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大F-f=ma,当F=f时a=0,加速度最小，速度最大。DF再减小则a增大，速度减小。作业5、 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过 程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行 ，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动 力，以下关于喷气方向的描述中正确的是 A、探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B、探测器加速运动时，竖直向下喷气 C、探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D、探测器匀速运动时，不需要喷气物体作直线运动的条件是合外力与速度共线 ，探测器受两个力。 重力竖直向下，加速直线运动时要斜向下喷气 ，C VG匀速运动时要竖直向下喷气。F合F冲作业6、 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶， 根据牛顿运动定律可知： A、汽车拉拖车的力大于拖汽车的力 B、汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C、汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D、汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力C汽车拉拖车的力大小等于拖车拉汽车的力， 但方向相反。作业7、 如图所示，用绳拴住一球，挂在竖直的车厢壁上 ，且绳的延长线通过球心，当球与车厢向左作匀 加速运动时，球所受的作用力可能是 A、1个 B、2个 C、3个D、4个 GTaNBC作业8、 如图所示，弹簧左固定，右端自由伸长到O点并系住物 体m,现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运 动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则 A、物体从A到O先加速后减速 B、物体从A到O加速，从O到B减速 C、物体在A、O间某点时所受合力为零 D、物体运动到O点时所受合外力为零A向B运动过程中摩擦力向左物体运动到O点时只受摩擦力作 用，合外力不为零AC作业9、 图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳。它们连接如图并处于平衡 状态： A、有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B、有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 C、有可能N处于不伸不缩状态而M处于不伸不缩状态 D、有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态AD是否可能可能N处于不伸不缩 状态而M处于压缩状态？有这种可能性作业10、 一细绳下端系一质量1kg的小桶，桶底 放一质量为0.5kg的木块，现使小桶沿 竖直面内的一个半径为0.6m的圆弧运 动，若小桶经过圆弧最低点时的速度 是3m/s，那么这时绳子拉力的大小为 多少？木块对桶底的压力大小为多少 ？ 求拉力时研究整体 T-（m1+m2）g=(m1+m2)V2/rT=37.5N求压力时研究木块N-m2g=m2V2/rN=12.5N作业11、 如图所示，质量M=10kg的木楔ABC 的静置于粗糙水平地面上， 它与地面 间的动摩擦因数=0.2。在木楔的倾 角为300的斜面上，有一质量为 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 =1.4m/s。在这过程中木楔没有动， 求地面对木楔的摩擦力的大小和方向 。（重力加速度取g=10m/s2）研究m a=0.7m/s2,mgsin -f=maf=4.3NN1=mgcos =8.7N研究M，画受力图f地f地=0.61N，方向向左。作业12、 为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某学生让 木块从静止开始沿固定斜面匀加速下滑，他使用 的实验器材仅限于倾角未知的固定斜面木块 秒表米尺。 实验中应记录的数据是哪些？ 请推导出计算动摩擦因数的公式。 斜面长L、高H和下滑的时间t。为什么不测量斜面的倾角？