2017_2018学年高中物理专题4.7用牛顿运动定律解决问题（二）试题新人教版

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1、专题4.7用牛顿运动定律解决问题（二）一、共点力的平衡1．平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们说这个物体处于。2．平衡条件：在共点力作用下，物体处于平衡状态的条件是合外力等于。二、超重和失重1．超重（1）定义：物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）物体所受重力的现象。（2）运动特点：物体具有的加速度。2．失重（1）定义：物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）物体所受重力的现象。（2）运动特点：物体具有的加速度。（3）完全失重①定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于的状态。②运动特点：a=g，方向。三、从动力学看自由落体运动1

2、．受力情况：运动过程仅受重力，且重力恒定不变，所以物体的恒定。2．运动情况：初速度为的竖直向下的匀加速直线运动。3．竖直上抛运动：初速度竖直向上，加速度为的匀变速直线运动。平衡状态零大于竖直向上小于竖直向下零竖直向下加速度零g一、共点力的平衡1．平衡状态——物体处于静止或匀速直线运动状态。2．平衡条件——物体受到的合外力为零，即F合=0或者。3．“静止”和“v=0”的区别与联系v=0【例题1】如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为μ，在恒定水平推力F的作用下物体沿斜面向上匀速运动，则物体受到的摩擦力是A．μmgcosθB．μ(mgsinθ＋Fcosθ

3、)C．Fcosθ–mgsinθD．μ(mgcosθ＋Fsinθ)参考答案：CDFcosθ–Ff–mgsinθ=0，则Ff=Fcosθ–mgsinθFN–Fsinθ–mgcosθ=0，由滑动摩擦力的定义得：Ff=μFN，则Ff=μ（mgcosθ＋Fsinθ），故选C、D。二、超重和失重1．无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化，只是“视重”的改变。2．若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态。3．加速度与超重、失重及视重的关系加速度情况超重或失重视重Fa=0不超重、不失重F=mga的方向竖直向上超重F=m（g+a）a的方向竖直向下失重F=m（g–a

4、）a=g，竖直向下完全失重F=0【例题2】（2017天津市静海六中高三期中）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v–t图象如图所示。以下判断正确的是A．前2s内货物处于超重状态B．第3s末至第5s末的过程中，货物完全失重C．最后2s内货物只受重力作用D．前2s内与最后2s内货物的平均速度和加速度相同参考答案：A三、从动力学看自由落体运动物体做自由落体运动的条件是物体只受重力作用，由牛顿第二定律率可知，得物体下落的加速度为。【例题3】以v0=20m/s的速度竖直上抛一小球，经2s以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球。g取10m/s2，则两球相碰处离出发

5、点的高度是A．10B．15mC．20mD．不会相碰参考答案：B试题解析：设第二个小球抛出后经时间t与第一个小球相遇。解法一：根据位移相等有v0(t＋2)–g(t＋2)2=v0t–gt2，解得t=1s，代入位移公式h=v0t–gt2，解得h=15m。解法二：因第二个小球抛出时，第一个小球恰（到达最高点）开始自由下落。根据速度对称性，上升阶段与下降阶段经过同一位置的速度大小相等、方向相反，即–[v0–g（t＋2）]=v0–gt，解得t=1s，代入位移公式得h=15m。四、物体的动态平衡在有关物体平衡的问题中，有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要

6、发生变化，故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。方法一：三角形法则。原理：当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零，三个力的矢量依次恰好首尾相连，构成闭合三角形，当物体所受三个力中二个发生变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了。方法二：解析法。原理：物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数关系，然后根据自变量的变化确定应变量的变化。方法三：相似三

7、角形。原理：对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力，画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。方法四：几何极值法。原理：三角形中一条边a的大小和方向都确定，另一条边b只能确定其方向（即a、b间的夹角θ确定），欲求第三边c的最小值，则必有c垂直于b，且，如图所示。【例题4】在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处