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《牛顿运动定律》期末复习讲义

教学目标

1.

能从瞬时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律。

2.

会用牛顿第二定律解决两类问题、超失重、瞬时性、临界性等问题。

教学重难点

牛顿第二定律在两类问题、超失重、瞬时性、临界性等问题中的应用。

教学内容

一、基础训练

1．如图，一轻弹簧一端系在墙上O点，自由伸长到B点．用物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是（

）

A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小

B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变

C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动

D．物体在B点受力为零

2．如图所示，物体A和物体B中间夹一竖直轻弹簧，在竖直向上的恒力F作用下，一起沿竖直方向匀加速向上运动．当把外力F突然撤去的瞬间，下列说法正确的是(

) A．B速度立刻发生变化，A速度不变

B．B加速度立刻发生变化，A加速度不变

C．A加速度一定小于重力加速度g

D．B加速度一定大于重力加速度g 3．

如图所示是小华在电梯内站在台秤上的示意图．电梯静止时，小华观察到台秤指在45刻度处，若某时刻小华看到台秤指在55刻度处，则关于这一时刻电梯运动情况的说法中正确的是(

) A. 电梯加速度方向一定向下，速度方向一定向下

B. 电梯加速度方向一定向下，速度方向可能向上

C. 电梯加速度方向一定向上，速度方向可能向上

D. 电梯加速度方向一定向上，速度方向一定向下

4．如图所示，运动员“3m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中。跳板自身重力忽略不计，则下列说法中正确的是（

）

A．运动员向下运动（B→C）的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大

B．运动员向下运动（B→C）的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大

C．运动员向上运动（C→B）的过程中超重，对板的压力先增大后减小

D．运动员向上运动（C→B）的过程中超重，对板的压力一直减小

5．如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（

）

A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降

6．如图，光滑水平面上，水平恒力F拉着小车和木块一起做匀加速直线运动，小车质量M，木块质量m，它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中(

) A．木块受到的摩擦力大小一定为μmg

B．木块受到的合力大小为ma

mFC．小车受到的摩擦力大小为

D．小车受到的合力大小为(m＋M)a

m＋M二、例题分析

例1．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？

（2）若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________．

A．m＝5 g

B．m＝15 g

C．m＝40 g

D．m＝400 g (3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度表达式为

．(用Δt1，Δt2，D，x表示)

例2．

如图甲，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37o，一滑块以初速度v0=16m/s从底端A点滑上斜面，滑到B点后又返回到A点，滑块运动的图像如图乙，已知sin37o=0.6，g=10m/s2，求：（1）AB之间的距离

（2）滑块再次回到A点时的速度（3）滑块在整个运动过程中所用的时间

例3．如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为300，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m，开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面上下滑而B上升，物块A与斜面间无摩擦．设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H

例4．质量为M=10Kg的大木块停在水平路面上,木块M高h=1.25m，一质量m=5kg的小物块置于M的上表面，它距后端A点的距离为x0=2m，已知m与M之间的动摩擦因数为u1=0.3,M下表面与地面间的动擦因数为u2=0.1，如图,现对木块M施一水平向右的大小恒为F=70N的作用力，结果木块开始运动最后m会离开M后落至水平地面，运动中木块m可视为质点。求

（1）刚开始运动时，M和m的加速度分别为多少？

x0

m （2）m离开M时的速度为多少？

（3）已知m从M上离开到落到地面用了0.5s，则求m从开h F 始运动到落地时，木块M总共运动多少位移？

M

例5．如图，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ=37°，传送带AB长度足够长，传送皮带轮以大小为υ=2m/s的恒定速率顺时针转动。一包货物以υ0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5，且可将货物视为质点。求：⑴货物刚滑上传送带时加速度为多大？⑵

当货物的速度和传送带的速度相同时用了多少时间？

⑶

从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？（g=10 2m/s，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)

B

υ0

A

θ

例6．如图甲，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块的加速度a与斜面倾角θ之间的关系．已知物块始终受到方向沿斜面向上、大小为F＝8 N的拉力作用，由静止开始运动，物块的质量m＝1 kg，通过多次改变斜面倾角θ，重复实验，用测得的数据描绘出了如图乙所示的a－θ关系图像．若物块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.2，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10 m/s2.求：(1)图线与a轴交点坐标a0；

(2)图线与θ轴交点坐标θ1满足的条件(用代数式表示)；(3)如果木板长L＝2 m，倾角θ＝37°，物块在F的作用下从O点由静止开始运动，要使物块不冲出木板顶端，力F作用的最长时间．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)