1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題,1.彈力相關(guān)問(wèn)題 2.多對(duì)象問(wèn)題 3.板塊問(wèn)題 4.傳送帶問(wèn)題 5.臨界問(wèn)題,6.多過(guò)程問(wèn)題,例1. 質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧，放在光滑水平臺(tái)面上，A求緊靠著墻壁，現(xiàn)用力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將力F撤去的瞬間，A、B球的加速度如何？,解：撤去F前， A、B球受力分析如圖所示撤去F瞬間，F(xiàn)立即消失，而彈簧彈力不能突變根據(jù)牛頓第二定律有,分析問(wèn)題在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的受力情況及其變化先看不變量，再看變化量；加速度與合外力瞬時(shí)一一對(duì)應(yīng),答案A,1.彈力相關(guān)問(wèn)題（瞬時(shí)加速度）,圖1,彈力作用下的變加速問(wèn)題,例題2.如圖所示，

2、物體A、B質(zhì)量均為m，中間有一輕質(zhì)彈簧相連，A用繩懸于O點(diǎn)，當(dāng)突然剪斷OA繩時(shí)，關(guān)于A物體的加速度，下列說(shuō)法正確的是() A0Bg C2g D無(wú)法確定,答案：C,像彈簧、橡皮條、皮筋等，這些物質(zhì)兩端連接其他物體當(dāng)其他力變化的瞬間卻不能引起這些物體的彈力的立即變化,例2. 如圖，以水平向右加速度a向右加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，有一光滑的水平桌面，在桌面上用輕彈簧連結(jié)質(zhì)量均為m的兩小球相對(duì)車靜止，當(dāng)繩剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為多大？方向如何？,解：撤去F前， A、B球受力分析如圖所示繩剪斷瞬間，繩上張力F立即消失，而彈簧彈力不能突變根據(jù)牛頓第二定律有,根據(jù)牛頓第二定律的矢量性進(jìn)行受力分析,例4.如

3、圖所示,木塊A與B用一輕質(zhì)彈簧相連,豎直放在木板C 上,三者靜置于地面,它們的質(zhì)量之比是1:2:3,設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平面方向迅速抽出木板C的瞬時(shí),A和B的加速度大小分別為多大？,解：撤去木板C前， 對(duì)A、B球進(jìn)行受力分析,撤去木板C瞬時(shí)，A和B的重力及彈簧的彈力不變 ，B物體受到的支持力突然變?yōu)榱?，所?思維發(fā)散：利用整體法可求撤去木板C瞬時(shí)B的加速度,B,連接體: 兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接(繩子， 彈簧相連，疊放，并排等)參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連 接體 。,2.多對(duì)象問(wèn)題（連接體問(wèn)題）,2、內(nèi)力與外力： 連結(jié)體間的相互作用力叫內(nèi)力； 外部對(duì)連結(jié)體的作用力叫外力。,外力,內(nèi)力,求解簡(jiǎn)單

4、的連接體問(wèn)題的方法：,先用整體法求加速度，,1、已知外力求內(nèi)力：,再用隔離法求內(nèi)力,先用隔離法求加速度，,2、已知內(nèi)力求外力：,再用整體法求外力,-整體隔離法,例1：如圖所示，質(zhì)量為2kg 的物體A和質(zhì)量為1kg 的物體B靠在一起，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平力F=30N推A，求A對(duì)B作用力的大小,F =(mA+mB)a,先分析AB整體的受力情況：,AB,G,FN,F,再分析B的受力情況：,B,GB,FNB,FB,FB =mBa=10N,a=F/(mA+mB)=10m/s2,擴(kuò)展：如果AB與水平面的 動(dòng)摩擦因數(shù)都是=0.4，再求A對(duì)B 的作用力大小。,2放在粗糙水平面上的物塊A、B用輕質(zhì)彈簧測(cè)

5、力計(jì)相連，如圖 所示，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，今對(duì)物塊A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為m、M，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為( ),3.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為的斜面上，用始終平行于斜面向上的拉力F拉A，使它們沿斜面勻加速上升，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。為了增加輕線上的張力，可行的辦法是（ ） A減小A物塊的質(zhì)量 B增大B物塊的質(zhì)量 C增大傾角 D增大動(dòng)摩擦因數(shù),m2,例與練,1、如圖所示，質(zhì)量為2kg 的m1和質(zhì)量為1kg 的m2兩個(gè)物體疊放在一起，放在水平面，m1 與m2、m1與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0

6、.3，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，要使m1 和m2之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，水平拉力F最大為多大？,G2,FN2,Ff2,先分析m2的受力情況：,Ff2 =FN2=m2g=3N,Ff2 =m2a,再分析整體：,F-Ff =F-(m1+m2)g=(m1+m2)a 所以F=18N,例與練,2、如圖所示，質(zhì)量為2kg 的m1和質(zhì)量為1kg 的m2兩個(gè)物體疊放在一起，放在水平面，m1 與m2的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3，地面光滑，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，要使m1 和m2之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，水平拉力F最大為多大？,4.5N,例4、如圖所示：把質(zhì)量為M 的的物體放在光

7、滑的水平高臺(tái)上，用一條可以忽略質(zhì)量而且不變形的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪把它與質(zhì)量為m 的物體連接起來(lái)，求：物體M 和物體m 運(yùn)動(dòng)的加速度大小。,a=mg/(M+m),把M和m當(dāng)作一個(gè)整體，具有相同的加速度大小 mg=(M+m)a a=mg/(M+m),練習(xí)：一條細(xì)繩（忽略質(zhì)量）跨過(guò)定滑輪在繩子的兩端各掛有物體A和B，它們的質(zhì)量分別是mA=0.50kg，mB=0.10kg。開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A距地面高度hA=0.75m，物體B距地面高度hB=0.25m，求：,AB的加速度； A落地時(shí)B的速度； 物體A落地后物體B上升 的最大高度距地面多少米？,5.如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物

8、塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)F的大小恰為2mg。求：從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的時(shí)間。,3.板塊問(wèn)題,圖3,圖4,練習(xí)3如圖所示，在高出水平地面h1.8 m的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量M2 kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長(zhǎng)度l10.2 m且表面光滑，左段表面粗糙在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量m1 kg，B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.開(kāi)始時(shí)二者均靜止，現(xiàn)對(duì)A施加F20 N水平向右的恒力，待B脫離A(A尚未露出平臺(tái))后，將A取走B離開(kāi)平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平

9、臺(tái)右邊緣的水平距離x1.2 m(取g10 m/s2)求：,(1)B離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度vB. (2)B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí)，B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tB和位移xB. (3)A左段的長(zhǎng)度l2.,(1)求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及2 s、3 s末物塊的速度； (2)在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出03 s內(nèi)木板和物塊的vt圖像，據(jù)此求03 s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過(guò)的距離,（1）水平傳送帶問(wèn)題：傳送帶的速度v1和物體運(yùn)動(dòng)的初速度v2滿足不同的關(guān)系，物體的運(yùn)動(dòng)情況各不相同： 1當(dāng)傳送帶運(yùn)行的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，物體受到滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，物體做勻減速運(yùn)動(dòng),2當(dāng)v1和v2同向且v2v

10、1時(shí)，物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)，然后隨傳送帶一起以v1做勻速運(yùn)動(dòng) 3當(dāng)v1和v2同向且v1v2時(shí)，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后隨傳送帶一起以v1做勻速運(yùn)動(dòng),4.傳送帶問(wèn)題,答案：BD,練習(xí)1(2011福建卷16)如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的vt圖像(以地面為參考系)如圖乙所示已知v2v1，則(),At2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大 Bt2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大 C0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左 D0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受

11、到大小不變的摩擦力作用,1、對(duì)于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑 動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何，等等 ，這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ) 知識(shí)模糊不清； 2、對(duì)于物體相對(duì)地面、相對(duì)傳送帶分別做什么樣 的運(yùn)動(dòng)，判斷錯(cuò)誤；,一、傳送帶問(wèn)題難點(diǎn)形成的原因,二、傳送帶解題關(guān)鍵 傾斜傳送帶問(wèn)題：因涉及斜面上物體的受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析等較多知識(shí)，難度較大求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定是否受到滑動(dòng)摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)物體所受的摩擦力有可

12、能發(fā)生突變,(1)所謂臨界問(wèn)題是指當(dāng)某種物理現(xiàn)象（或物理狀 態(tài)）變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象（或另一物理狀態(tài)）的轉(zhuǎn) 折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)可理解成“恰好出現(xiàn)”或“恰好 不出現(xiàn)”,5.臨界問(wèn)題,（2）極值問(wèn)題則是在滿足一定的條件下，某物理量 出現(xiàn)極大值或極小值的情況。臨界問(wèn)題往往是和極 值問(wèn)題聯(lián)系在一起的。,例1.光滑水平地面上疊放著兩個(gè)物體A、B，質(zhì)量分別為mA=2.0kg、 mB=4.0kg，A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，A物體在大小F=12N的水平力作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：B物體所受摩擦力多大？F多大時(shí)B將相對(duì)A滑動(dòng)？,思考：若水平力F作用在B物體上，要使兩物體分離， F要多大？,例2.如圖所示，光

13、滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是umg現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對(duì)m的最大拉力為 ( ) A. 3umg/5 B.3umg/4 C. 3umg/2 D. 3umg,（3）臨界條件問(wèn)題中的注意事項(xiàng)：1臨界點(diǎn)是一個(gè) 特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，是物理過(guò)程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)， 在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值。2 臨界點(diǎn)的兩側(cè)，物體的受力情況、變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)一般要發(fā)生改變，能否用變化的觀點(diǎn)正確分析 其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是求解這類題目的關(guān)鍵，而臨界點(diǎn)的確 定是基礎(chǔ)。3許多臨界問(wèn)題常

14、在題目的敘述中出現(xiàn)“ 恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”等 詞句對(duì)臨界問(wèn)題給出了明確的暗示，審題是只要抓 住這些特定詞語(yǔ)其內(nèi)含規(guī)律就能找到臨界條件,例4.一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的物體，有一水平的板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度，如圖所示，現(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a(ag)勻加速向下移動(dòng)，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板與物體分離。,練1.如圖所示，一質(zhì)量為0.2kg的小球系著靜止在光滑的傾角為53的斜面上，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，當(dāng)斜面以10m/s2加速度水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，求線對(duì)小球的拉力和斜面對(duì)小球的彈力。,變:若斜面

15、的加速度方向向左？,練習(xí)2.如圖所示,在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、 B兩物體,B的質(zhì)量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2 N,A受 到的水平力FA=(9-2t) N(t的單位是s).從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí),則 A.t=4 s時(shí), A、B兩物體分離 B.A物體在3 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的 倍 C.t=4.5 s時(shí),A物體的速度為零 D.t4.5 s后,A、B的加速度方向相反,圖2,【例5】如圖2所示，跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端，分 別系著物體A和B，物體A放在傾角為的斜面上 ，已 知物體A的質(zhì)量為m，物體B和斜面間動(dòng) 摩擦因數(shù)為（tan），滑輪的摩擦不計(jì)， 要使物體靜止在斜面上，求物體B質(zhì)量

16、的取值范圍,【例6】如圖3所示，將一物體用兩根等長(zhǎng)OA、OB 懸掛在半圓形架子上，B點(diǎn)固定不動(dòng)，在懸掛點(diǎn)A 由位置C向位置D移動(dòng)的過(guò)程中，物體對(duì)OA繩的 拉力變化是（） A.由小變大 B.由大變小 C.先減小后增大 D.先增大后減小,6.多過(guò)程問(wèn)題,例1、有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由靜止釋放可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2 s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4 m高處時(shí)速度剛好減小到零然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面(取g10 m/s2)求： (1)座

17、椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大； (2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少； (3)在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍,例2：如圖所示,是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái),當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí),兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi),將夯桿釋放,夯桿只在重力作用下運(yùn)動(dòng),落回深坑,夯實(shí)坑底,且不反彈.然后兩個(gè)滾輪再次壓緊,夯桿被提到坑口,如此周而復(fù)始.已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4 m/s,滾輪對(duì)夯桿的正壓力N=2104 N,滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3,夯桿質(zhì)量m=1103 kg,坑深h=6.4 m,假定在打夯的過(guò)程中坑的深度變化不大可以忽略,

18、g=10 m/s2.求: (1)夯桿被滾輪壓緊,加速上升至與滾輪速度 相同時(shí)離坑底的高度. (2)打夯周期是多少?,例3.舉重運(yùn)動(dòng)是力量和技巧充分結(jié)合的體育項(xiàng)目.就“抓舉”而言，其技術(shù)動(dòng)作可分為預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個(gè)步驟，如圖所示表示了其中的幾個(gè)狀態(tài).在“發(fā)力”階段，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴施加恒力作用，使杠鈴豎直向上加速運(yùn)動(dòng)；然后運(yùn)動(dòng)員停止發(fā)力，杠鈴繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員處于“下蹲支撐”處時(shí)，杠鈴的速度恰好為零.從運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始“發(fā)力”到“下蹲支撐”處的整個(gè)過(guò)程歷時(shí)0.8s，杠鈴升高0.6m，該杠鈴的質(zhì)量為150kg.求運(yùn)動(dòng)員發(fā)力時(shí)，對(duì)杠鈴的作用力大小.(g取10ms2),1發(fā)力 2下蹲支撐 3起立,斜面體問(wèn)題,【例7】如圖5所示，一質(zhì)量為0.2kg的小球系著靜