牛頓運動定律典型問題總結

2022-04-03 17:27:40 字數 2819 閱讀 9328

問題1:牛頓第二定律的向量性。

牛頓第二定律f=ma是向量式,加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時,可以利用正交分解法進行求解。

1、如圖1所示,電梯與水平面夾角為300,當電梯加速向上運動時,人對梯面壓力是其重力的6/5,則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?

問題2:牛頓第二定律的瞬時性。

牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規律,描述的是力的瞬時作用效果—產生加速度。物體在某一時刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當物體所受到的合外力發生變化時,它的加速度隨即也要發生變化,f=ma對運動過程的每一瞬間成立,加速度與力是同一時刻的對應量,即同時產生、同時變化、同時消失。

2、如圖2(a)所示,一質量為m的物體系於長度分別為l1、l2的兩根細線上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為θ,l2水平拉直,物體處於平衡狀態。現將l2線剪斷,求剪斷瞬時物體的加速度。

(2)若將圖2(a)中的細線l1改為長度相同、質量不計的輕彈簧,如圖2(b)所示,其他條件不變,求剪斷l2線瞬時物體的加速度。

問題3:牛頓第二定律的獨立性。

當物體受到幾個力的作用時,各力將獨立地產生與其對應的加速度(力的獨立作用原理),而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果。那個方向的力就產生那個方向的加速度。

3、如圖3所示,乙個劈形物體m放在固定的斜面上,上表面水平,在水平面上放有光滑小球m,劈形物體從靜止開始釋放,則小球在碰到斜面前的運動軌跡是:

a.沿斜面向下的直線b.拋物線

c.豎直向下的直線d.無規則的曲線。

4:牛頓第二定律的同體性。

加速度和合外力(還有質量)是同屬乙個物體的,所以解題時一定要把研究物件確定好,把研究物件全過程的受力情況都搞清楚。

4、一人在井下站在吊台上,用如圖4所示的定滑輪裝置拉繩把吊台和自己提公升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認為是豎直的且不計摩擦。吊台的質量m=15kg,人的質量為m=55kg,起動時吊臺向上的加速度是a=0.

2m/s2,求這時人對吊台的壓力。(g=9.8m/s2)

問題5:面接觸物體分離的條件及應用。

相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對於面接觸的物體,在接觸面間彈力變為零時,它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件,就可順利解答相關問題。下面舉例說明。

5、一根勁度係數為k,質量不計的輕彈簧,上端固定,下端系一質量為m的物體,有一水平板將物體托住,並使彈簧處於自然長度。如圖7所示。現讓木板由靜止開始以加速度a(a<g=勻加速向下移動。

求經過多長時間木板開始與物體分離。

6、一彈簧秤的秤盤質量m1=1.5kg,盤內放一質量為m2=10.5kg的物體p,彈簧質量不計,其勁度係數為k=800n/m,系統處於靜止狀態,如圖9所示。現給p施加乙個豎直向上的力f,使p從靜止開始向上做勻加速直線運動,已知在最初0.2s內f是變化的,在0.2s後是恆定的,求f的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)

問題6:臨界問題分析。

涉及臨界狀態的問題叫臨界問題。臨界狀態常指某種物理現象由量變到質變過渡到另一種物理現象的連線狀態,常伴有極值問題出現。如:

相互擠壓的物體脫離的臨界條件是壓力減為零;存在摩擦的物體產生相對滑動的臨界條件是靜摩擦力取最大靜摩擦力,彈簧上的彈力由斥力變為拉力的臨界條件為彈力為零等。

臨界問題常伴有特徵字眼出現,如「恰好」、「剛剛」等,找準臨界條件與極值條件,是解決臨界問題與極值問題的關鍵。

7、質量分別是m和m的光滑斜劈,放在光滑水平面上,兩物體切面與水平面的夾角為θ,要使兩物體不發生相對滑動,f應滿足什麼條件?

f m m

8、如圖11所示,細線的一端固定於傾角為450的光滑楔形滑塊a的頂端p處,細線的另一端拴一質量為m的小球。當滑塊至少以多大的加速度a向左運動時,小球對滑塊的壓力等於零,當滑塊以a=2g的加速度向左運動時,球此時線中拉力t大小?

問題7:整體法和隔離法解題。

兩個或兩個以上物體相互連線參與運動的系統稱為連線體.以平衡態或非平衡態下連線體問題擬題屢次呈現於高考捲麵中,是考生備考臨考的難點之一.

9、用質量為m、長度為l的繩沿著光滑水平面拉動質量為m的物體,在繩的一端所施加的水平拉力為f, 如圖14所示,求:

(1)物體與繩的加速度;

(2)繩中各處張力的大小 (假定繩的質量分布均勻,下垂度可忽略不計。)

問題8:與斜面體有關的問題分析。

10、如圖17所示,水平粗糙的地面上放置一質量為m、傾角為θ的斜面體,斜面體表面也是粗糙的有一質量為m的小滑塊以初速度v0由斜面底端滑上斜面上經過時間t到達某處速度為零,在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。求此過程中水平地面對斜面體的摩擦力與支援力各為多大?

問題9:傳送帶有關的問題分析。

11、如圖18所示,某工廠用水平傳送帶傳送零件,設兩輪子圓心的距離為s,傳送帶與零件間的動摩擦因數為μ,傳送帶的速度恒為v,在p點輕放一質量為m的零件,並使被傳送到右邊的q處。設零件運動的後一段與傳送帶之間無滑動,則傳送所需時間為多少

12、如圖19所示,傳送帶與地面的傾角θ=37o,從a到b的長度為16m,傳送帶以v0=10m/s的速度逆時針轉動。在傳送帶上端無初速的放乙個質量為0.5㎏的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.

5,求物體從a運動到b所需的時間是多少?(sin37o=0.6,cos37o=0.

8)問題10:會分析求解聯絡的問題。

13、風洞實驗室中可產生水平方向的,大小可調節的風力。現將一套有小球的細直杆放入風洞實驗室。小球孔徑略大於細桿直徑。如圖21所示。

(1)當桿在水平方向上固定時,調節風力的大小,使小球在杆上作勻速運動,這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍。求小球與桿間的動摩擦因數。

(2)保持小球所受風力不變,使杆與水平方向間夾角為370並固定,則小球從靜止出發在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin370 = 0.6,cos370 = 0.8)

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