高考物理牛顿第二定律及应用知识点

时间：2022-12-09 09:47:22 高考物理我要投稿

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高考物理牛顿第二定律及应用知识点

　　学习目标：

高考物理牛顿第二定律及应用知识点

　　1.记住和理解牛顿第二定律的内容。

　　2.掌握用牛顿第二定律解题的一般方法和基本物理模型，并会熟练应用。

　　3.强化规范化解题。

　　考点说明：

　　牛顿第一定律A

　　实验：加速度与力、质量的关系a

　　牛顿第二定律(及其应用)C

　　牛顿第三定律A

　　力学单位制A

　　说明：1.不要求求解加速度大小不同的连接体问题，不要求求解三个及以上连接体问题。

　　学习过程：

　　一.基本问题

　　例题1：如图所示，一个质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，现沿水平方向对物体施加10N的拉力，g取10m/s2，求：

　　(1)物体运动时加速度的大小;

　　(2)物体运动3s时速度的大小;

　　(3)物体从开始运动到位移为10m时经历的时间。

　　知识点：⑴受力分析图

　　⑵牛顿第二定律：F合=ma

　　⑶理解：①有力就有加速度(力和加速度是瞬时对应的关系)。

　　②加速度的大小与合外力成正比，与质量成反比。

　　③加速度的方向与合外力的方向相同。

　　⑷运动学公式：

　　例题2：在平直的高速公路上，一辆汽车正以32m/s的速度行驶。因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下。已知汽车的质量为1.5103kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2104N，求：

　　(1)刹车时汽车的加速度的大小;

　　(2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间;

　　(3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离。诊断训练：

　　1.下面说法中正确的是( )

　　A.力是物体产生加速度的原因

　　B.物体运动状态发生变化，不一定需要力的作用

　　C.物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的

　　D.物体受外力恒定，它的速度也恒定

　　2.物体在合外力F作用下，产生加速度a，下面说法中正确的是( )

　　A.在匀减速直线运动中，a与F反向 B.在匀加速直线运动中，a与F反向

　　C.不论在什么运动中，a与F的方向总是一致的 D.以上说法都不对

　　3.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动。取 v0 方向为正时，合外力F随时间 t 的变化情况如图所示，则在0-t1 这段时间内 ( )

　　A、物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大

　　B、物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小

　　C、物体的加速度先减小后增大，速度一直在增大

　　D、物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小

　　二.提高题

　　例题3：一个质量是2kg的物体放在水平地面上，它与地面的动摩擦因数=0.2。(g=10m/s2)若物体受到大小为10N的水平拉力作用后由静止开始运动。问：

　　①加速度大小?

　　②经过4s钟，物体运动的位移是多少?

　　③若4s末撤去拉力，物体还能运动多远?

　　变化1：若不是受水平方向的10N的拉力，而是与水平成37角斜向下的10N推力作用(如图示)，那么上述问题结果又是怎样?

　　变化2：将恒定拉力F改为弹簧推物体：

　　轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁，另一端紧靠一质量m的木块(弹簧与木块没有连接)，木块与水平地面间的摩擦因数始终为，在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示，现撤去外力，木块向右运动，离开弹簧后继续滑行最终静止于B点，请定性说明从A运动到B的过程中，木块加速度大小和速度大小的变化情况。

　　例题4：(传送带模型)

　　如图所示为一绷紧的水平传送带装置，一质量m=0.5kg的物体(视为质点)，从离皮带很近处无初速地落到最左端A处，物体与传送带间的动摩擦因素?=0.1，AB两端间的距离为L=2.5m。试求：

　　⑴若传送带始终保持以=1m/s的速度顺时针移动，则物体从A运动到B的过程所需的时间为多少?并画出物体的V-t图象。

　　⑵欲用最短时间把物体从A处传到B处，求传送带的运行速度至少多大?

　　⑶若物体是以2m/s的初速度水平滑上A端，传送带还是始终保持以=1m/s的速度顺时针移动，则物体从A运动到B的过程所需的时间又为多少?此时物体的V-t图象又怎样呢?

　　变化：(两体滑动模型)

　　(4)如果物块以2m/s的初速度水平滑上的不是传送带，而是静止在光滑地面上的小车，其质量M=1kg，上表面动摩擦因素也为?=0.1，长度也为L=2.5m，如图示，则物块能否滑离小车?如果能，滑离时物块的速度是多少?如果不能，滑块最终距离小车最左端多远?

　　课后自测：

　　(一)本节课内容自测

　　1.下列说法中正确的是( )

　　A.物体在速度为零的瞬间，它所受合外力一定为零

　　B.物体所受合外力为零时，它一定处于静止状态

　　C.物体处于匀速直线运动状态时，它所受的合外力可能是零，也可能不是零

　　D.物体所受合外力为零时，它可能做匀速直线运动，也可能是静止

　　2.在光滑水平面上运动的木块，在运动方向受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作( )

　　A.匀减速直线运动 B.匀加速直线运动

　　C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动

　　3.如图所示，质量为m=10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用，则物体的加速度是( )

　　A.零 B.4m/s2，水平向右

　　C.2 m/s2，水平向左 D.2 m/s2，水平向右

　　4.(2011年考题23)如图所示，小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球，小车沿水平地面向右做加速运动，AO与BO的拉力分别为TA、TB。若加速度增大，则( )

　　A.TA、TB均增大 B.TA、TB均减小

　　C.TA不变、TB增大 D.TA减小、TB不变

　　5.(2011年考题26)如图所示，小菲在超市里推车购物，若小车和货物的总质量10Kg，小车在水平推力的作用下由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，加速度大小为0.5m/s2，小车运动了4s，忽略小车所受的阻力，求此过程中

　　(1)推力的大小

　　(2)小车末速度的大小

　　(3)小车位移的大小

　　6.如图所示，一个人用与水平方向成的力F=20N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0.1。( )求

　　⑴物体的加速度多大?⑵3s末物体的位移多大?⑶5S后撤去F物体还能运动多远?

　　7.(提高)如图所示，传送带以恒定速度=3m/s向右运动，AB长L=3.8m，质量为m=5kg的物体，无初速地放到左端A处，同时用水平恒力F=25N向右拉物体，如物体与传送带间的动摩擦因数=0.25，求：物体从A到B所需时间。(重力加速度g=10m/s2)

　　8.(提高)如图所示，一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车上表面距地面的高度h=1.8m。一质量m=10kg可视为质点的滑块，以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2(1)分别求出滑块在平板车上滑行时，滑块与平板车的加速度大小;(2)判断滑块能否从平板车的右端滑出。若能，求滑块落地时与平板车右端间的水平距离;若不能，试确定滑块最终相对于平板车静止时与平板车右端的距离。

　　(二)综合自测：

　　1.做自由落体运动的物体在下落的过程中如果重力突然消失,则物体的运动是( )

　　A.浮在空中静止 B.仍做自由落体运动

　　C.改做匀速直线运动 D.立刻做匀减速运动

　　2.(2011年考题2)下列诗句描绘的情景中，含有以流水为参考系的是( )

　　A.人在桥上走，桥流水不流 B.飞流直下三千尺，疑是银河落九天

　　C.白日依山尽，黄河入海流 D.孤帆远影碧空尽，唯见长江天际流

　　3.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落直至落地.已知桌面离地高度为h，如图所示.若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能及小球整个下落过程中重力做的功分别为(地球表面的重力加速度为g)( )

　　A.- mgh，mg(H - h) B.- mgh，mg(H+h)

　　C.mgh，mg(H - h) D.mgh，mg(H+h)

　　4.质量为m的汽车以速度v经过半径为r的凸形拱形桥最高点时，对桥面压力大小为(地球表面的重力加速度为g)( )

　　A. B. C. D.