高考物理专题：牛顿运动定律的应用.doc

专题：牛顿运动定律的应用一、牛顿第二定律瞬时性的应用分析物体的瞬时问题，关键是分析瞬时前后的受力情况和运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意两种基本模型的建立.（1）弹簧（或橡皮绳）：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变.（2）刚性绳（或接触面）：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断（或脱离后），其弹力立即消失，不需要形变恢复的时间.一般题目中所给细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理.【典型例题】（2010·全国卷Ⅰ）如图所示，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、.重力加速度大小为，则有（）A.，B.，C.，D.，AB【解析】抽出木板的瞬间，弹簧的弹力未变，故木块1所受合力仍为零，其加速度为.对于木块2受弹簧的弹力和重力作用，根据牛顿第二定律得，因此选项C正确.【针对训练】1．质量相同的小球A和B系在质量不计的弹簧两端，用细线悬挂起来，如图，在剪断绳子的瞬间，A球的加速度为，B球的加速度为.2.（2011·济宁模拟）如图所示，两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为，的水平拉力分别作用在、上，则（）A.弹簧秤的示数是10NB.弹簧秤的示数是50NC.在突然撤去F2的瞬间，弹簧秤的示数不变D.在突然撤去F1的瞬间，的加速度不变二、超失重问题超重和失重并不是物体的重力发生了变化，判断一个物体是处于超重状态还是处于失重状态，根本依据是看物体加速度的方向.如果物体的加速度沿竖直方向的分量向上，则超重，若有向下的分量，则失重.【典型例题】（2009·安徽高考）为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会慢慢加速，再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示.那么下列说法中正确的是（）A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终只受两个力的作用C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下【解析】选C.顾客只有在加速过程受三个力的作用；匀速过程，受两个力，支撑面对人的作用力等于重力，A.B错误；在加速过程中人受的重力和扶梯对人的作用力F的合力产生向右上方的加速度，如图所示，根据牛顿第三定律，人对扶梯的作用力向左下方；匀速运动时人受平衡力，沿竖直方向，C正确，D错误.【针对训练】1.（2010·长沙模拟）电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是(g取10m/s2)（）A．电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2B．电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2C．电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2D．电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s22.（2009·广东高考）某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，至时间段内弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（）三、隔离法和整体法的应用整体法、隔离法求解连接体问题：两个（或两个以上）物体组成的连接体，他们之间的联络纽带是加速度，高中阶段只求加速度相同的问题.在连接体内各物体具有相同的加速度，应先把连接体当成一个整体，分析受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度，若要求连接体内各物体相互作用的力，则把问题隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解.【针对训练】FAB1.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑的是水平面上，如图所示，对物体A施以水平推力F,求物体A与B的相互作用力？若水平推力F作用于物体B，物体A与B的相互作用力为多大？FAB2.如图所示，A.B两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，mA=4kg,mB=8kg,在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s2）3.如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的光滑斜面上，斜面体的质量为M，斜面体与地面间的动摩擦因数为，现对斜面施一个水平推力F，要使物体相对斜面静止，力F应为多大.θMmF四、传送带问题传送带问题的考查主要是受力和运动分析，受力分析中关键是注意摩擦力突变（大小、方向）——发生在V物与V带相同的时刻；运动分析中关键是相对运动的速度大小与方向的变化——物体和传送带对地速度的大小与方向比较.1、水平放置运行的传送带处理水平放置