牛顿运动定律考纲要求与例题

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1、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Ⅰ类：牛顿力学的适用范围超重和失重Ⅱ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

2、质量为2㎏，AB间的动摩擦因数μ=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<12.6N,说明A与B之间无相对滑动，上述结论正确。F=30N力作用于B时，A与B之间有相对滑动，只能用隔离分析法。对于A：aA=μg=4m/s

3、2,对于B：F-μmAg=mBaBaB=9m/s2。因为AB间的最大静摩擦力可使B产生6.3m/s2的加速度，可使A产生4.2m/s2的加速度，为确保AB相对静止且具有最大的加速度，水平外力应作用于A，AB的最大加速度是6.3m/s2。例题二跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板的人拉住，如图所示，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均不可计。取重力加速度g=10m/s2。当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为[]A、a=1.0m/s2，F=260

4、NB、a=1.0m/s2，F=330NC、a=3.0m/s2，F=110ND、a=3.0m/s2，F=50N例题分析与解答因人和盘相对静止，先对人和盘整体分析，2T-（m1+m2）g=(m1+m2)aa=1m/s2.再对人隔离分析T+F-m1g=m1a,F=330N.正确选项是B。例题三如图所示的装置，A是电磁铁、C是胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B是铁片，B的质量为m。整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上的拉力F的大小为：[]AF=MgBMg

5、m)gDF>(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θ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μ。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㎏,θ=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

6、v-t图象切线，由此求出μ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mgsinθ-μmgcosθ-KV=ma①a=gsinθ-μgcosθ-KV/m.(2)a=0时速度最大，Vmax=mg(sinθ-μcosθ)/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：mgsinθ30°-μmgcos30°=3mmgsin30°-μmgcos30°-2K=0故μ=，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

7、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

8、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=ma1a1=0。箱作匀速运动。（2）mg-10=ma2a2=-10m/s2,箱的加速度方