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牛顿力学分析问题
基础知识一定要记住
牛顿第一定律:除非有物体作用,否则所有物体始终保持匀速直线运动或静止状态
表面上的力迫使它改变这种状态
① 解释了物体不受外力作用时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。
②说明力是改变物体运动状态的原因
也称为惯性定律 - 仅与质量有关
牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
用在同一条直线上。
作用力和反作用力 一对平衡力
相同的点大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
不
相同的
观点
作用对象在两个对象上和在同一个对象上。
动作时间同时发生、同时变化、同时消失。 它不能单独存在,也不一定同时出现或消失。
力的性质是确定的(填写“一定”或“不一定”)。 具有相同性质的力不一定(填写“一定”或“不一定”)。
“确定”)是具有相同性质的力
影响
因为一对作用力和反作用力作用在两个物体上,
各有其作用,所以不能(填写“可以”或“不能”
可以”)找到合力
一对平衡力的作用是使物体
在平衡状态下,净力为零
牛顿第二定律:物体的加速度与其所受的力成正比,与其质量成反比。
加速度的方向与力的方向相同
(1)瞬时性:a和F同时产生,同时变化,同时消失,是瞬时对应。
(2)向量性质:F=ma是向量表达式。 任意时刻a的方向与合外力F的方向一致。当
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当合外力方向改变时,a的方向同时改变,即任何时候a和F的方向相同。
(3)同质性:公式F=ma中的每个物理量都是针对同一对象的。
(4)独立性:当一个物体同时受到多个力的作用时,每个力满足F=ma
题型一:牛顿三定律的基本应用
识别标志:概念分析与应用
特殊招式:某种状态下的牛; 三头牛互相看着; 两只牛一对一!
心理提示: 1、确定基本规律; 2. 公式
例1、国家论文2、牛顿第一定律表明力是物体变化的原因; 这条法律
从法律中衍生出的一个重要概念是。
2.科技北京卷18.“蹦极”是指跳线固定一端
将一定长的弹力绳系在踝关节上,人从几十米的高度跳下。
一项极限运动。当有人进行蹦极时,绳索拉力F大于
随时间t的变化如图所示。蹦极过程近似为
对于垂直方向的运动,重力加速度为g。由图可知,此人蹦极时的最大加速度约为
( )
A。 克 B. 2克 C. 3克 D. 4克
3. 新课程标准II卷14. 一个块放在一个粗糙的水平桌上。从某个时刻开始,该块受到一方的影响
作用于恒定的水平拉力。 假设木块与台面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用a表示
代表木块的加速度,F代表水平拉力。能够正确描述F与a关系的形象是
2F0
t0 nt0 t
F0
……
氧
氧
氧
OABDC
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xA
xB
xC
xD
题型2:牛顿2的应用
识别标志:力和加速度
必杀技:力分析+牛二!
心算公式:1.受力分析——组合外力; 2、公式F=ma
例1,安徽卷17。如图所示,放置在固定斜坡上的木块加速
以匀速加速度滑下斜坡,如果对木块施加垂直向下的恒定力 F,则 ( )
A. 物体可以匀速下滑 B. 物体仍匀速下滑,加速度为a
C、物体会匀加速下滑,加速度大于a。 D、物体会匀加速下滑,加速度小于a。
2、新课程标准二卷15 如图所示,固定斜坡上的一个物块受到平行于斜坡的外力F的作用。
从表面上看,如果要让木块在斜坡上保持静止,F的值应该在一定的范围内,并且它的最大值和最小值是已知的。
分别为F1和F2(F2>0)。 由此我们可以发现( )
A。 块体的质量B.倾角
C. 块体与斜面之间的最大静摩擦力 D. 块体对斜面的法向压力
3.国家卷一,15。如图所示,光弹簧的下端固定在水平台面上斜面物体静摩擦力公式,上端放置一块P块。 系统
处于静态状态。 现在用一个垂直向上的力F作用在P上,使其以匀加速直线向上运动。 取x
表示P从静止位置的位移,在弹簧恢复到原来的长度之前,下图显示了F和x之间的关系
正确的是( )
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θ
问题类型 3:动态问题
识别标志:力和运动
必杀技:已知力斜面物体静摩擦力公式,找到a,然后移动; 如果运动已知,找到 a 然后分析力!
思考技巧: 1. 确定已知条件——力或运动; 2.用公式求第一个
例1,国家物理论文2] 物块在轻绳的拉动下,沿着倾斜度为30°的固定斜面匀速向上运动。
轻绳与斜坡平行。 已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3
3.重力加速度为10m/s2。
若轻绳所能承受的最大拉力为1500N,则木块的最大质量为( )
A. 150 公斤 B. 100 3 公斤 C. 200 公斤 D. 200 3 公斤
2.国家论文(10分) 如图所示,将质量m=0.1kg的环放置在固定的水平直杆上。环直
直径略大于杆的横截面直径。 环与杆之间的动摩擦系数μ=0.8,适用于环
位于垂直平面内且与杆成 θ=53° 角的拉力 F 使环
沿杆运动的加速度a=4.4m/s2。 求 F 的大小。
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3.新综合科学课程标准第1卷第24卷.(14分)拖把是由拖把杆和拖把头组成的擦地工具(如图)。设置拖把头
的质量为m,牵引杆的质量可以忽略; 拖把头与地面的动摩擦系数为常数μ,重力加速度为g,
当学生使用这种拖把在水平地板上拖地时,他沿着拖杆的方向推动拖把。 牵引杆与垂直方向的夹角为θ。
(1) 如果拖把头在地板上匀速移动,求推动拖把的力。
(2) 假设能使拖把从静止在地板上开始移动的水平推力与此时地板的水平推力相同。
拖把正压力的比值为λ。已知存在临界角θ0。 如果θ≤θ0,则无论拖动
无论向杆的方向施加多大的推力,都不可能使拖把从静止状态开始移动。求这个临界角的正值
切 tanθ0。
问题类型4:变异问题
识别标志:力突变
必杀技:首先区分弹性和非弹性; 接下来分析一下改变前后的情况!
Tips:1.判断连接器是否可以变异; 2、分析突变前后的应激情况; 3.
带上牛二公式计算!
例1.海南体积如图所示。 块a、b、c的质量相同。 术语a和b、b和c完全相同。
轻弹簧 S1 和 S2 通过绑在 a 上的细线连接并悬挂在固定点 O 上。 整个系统处于静止状态。
现在剪断绳子,记录木块a的加速度为a1,分别记录S1和S2相对于原始长度的伸长量。
分别为 △l1 和 △l2,剪切时刻的重力加速度为 g ( )
A。 a1=3g B. a1=0
C、△l1=2△l2 D、△l1=△l2
S1
S2
拖把头θ
拖车杆
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是
题型5:整体隔离法-动力学
识别标记:多个物体
必杀技:一般先融合,后孤立; 索取然后带进来!
心理公式: 1、首先计算确定力的加速度a; 2. 引入整体或孤立的目标——
牛二公式计算!
例1,安徽卷14。如图所示,细线一端系着质量为m的小球,另一端以倾斜角度固定
光滑斜面的顶部为θ,细线与斜面平行。斜面水平向右加速,加速度为a。
在直线运动过程中,球始终静止在斜面上。 小球受到细线的拉力T,斜面的支撑力为
Fn分别为(重力加速度为g) ( )
A. T=m(gsinθ+ acosθ) Fn= m(gcosθ- asinθ)
B. T=m(gsinθ+ acosθ) Fn= m(gsinθ- acosθ)
C. T=m(acosθ- gsinθ) Fn= m(gcosθ+ asinθ)
D. T=m(asinθ- gcosθ) Fn= m(gsinθ+ acosθ)
2.物理上海卷31。(12分)如图所示,水平地面上的一个矩形盒子内有一个倾角为θ的固定斜面。
将质量为 m 的光滑球放在斜面上。 静止时,盒子顶部与球接触,但没有压力。盒子从静止状态打开
从向右匀加速运动开始,然后改为加速度为a的匀减速运动,直至静止。 经过的总路径
距离为s,运动时的最大速度为v。
(1) 求盒子在加速阶段的加速度a'。
(2) 若a>g tanθ,求球在减速阶段对左壁和箱顶所施加的力。
θ
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精选讲座-题型6:整体隔离法-板模型
识别标记:板应力
涅槃:整体隔离+关键性
思考技巧: 1、首先分析整体的力平衡; 2.然后划分间接力危急情况-a; 3.
纳入临界力整体计算
例1,物理江苏卷8。如图所示,块A、B的质量分别为2m、m。 它们处于静止状态。
放置在水平地面上。 A、B之间的动摩擦因数为μ,B与地面之间的动摩擦因数为1
2μ,大多数
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。 现在对 A 施加水平拉力 F,然后
A。 当F
B、当F=5时
在 2μmg 时,A 的加速度为
3微克
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
D、无论F取多少,B的加速度都不会超过1
2微克
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2、新课程标准21版。如图所示,在光滑的水平面上有一块足够长、质量为m1的木板,叠放在上面
一块木头,质量为m2。 假设木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现在给出木头
木块施加水平力F=kt,随着时间t的增加(k为常数),木板和木块的加速度
的大小分别为a1和a2。 下列反映 a1 和 a2 变化的图表哪一个是正确的?
( )
A。 BCD
精选讲座-问题类型7:超重与减肥
识别标志:超重、失重
特殊动作:超重在a之上; 底部失重
心理公式: 1、首先确定a的方向; 2.确定体重减轻过多的情况; 3、把牛二带进来计算。
例1,《科学综合天津》第9卷。 (1)学生用测功机研究电梯垂直方向运行的运动状态。
他在地面上用测力计测量了重物的重力,指示为G。他还在电梯里用测力计测量了同样的重量。
重力代码,发现测功机的指示小于G,由此可以判断电梯此时的运动状态可能是。
2.江苏第6卷。一个人乘电梯上楼。 垂直上升过程中加速度a随时间t的变化曲线如图所示。
如图所示,以垂直向上为a的正方向,人对地板的压力为( )
(A) t = 2 s 时的最大值 (B) t = 2 s 时的最小值
(C) t = 8.5 s 时的最大值
(D) t = 8.5 s 时的最小值
到
a1
a2a
到
a1 a2
到
a1
a2
到
a1 a2
F·m2·m1
0 2 -3
4 8 6 10
-21
1 2
a/m·s-2
吨/秒
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奥特
奥特
奥特
奥特
D 问题 8 图片
3.2018年浙江第8卷. 如图所示,小芳在秤上完成了下蹲动作。以下FT图片反映
体重秤显示如何随时间变化 ( )
实践:
1. 将球垂直向上扔出。 球运动时遇到的空气阻力与速度成正比。
下图描绘了小球上升过程中加速度a与时间t的关系。 正确的可能是( )
2.浙江卷19。如图所示,总质量460kg的热气球开始从地面垂直升起。
加速度为0.5m/s2。 当热气球上升到180m时,以5m/s的速度匀速向上运动。
离开地面后,热气球所受的浮力保持不变。 在上升过程中,热气球的总质量保持不变。 重力加速度
g=10m/s2。 关于热气球,下列说法正确的是( )
A。 受到的浮力为4830N
B.加速上升过程中遇到的空气阻力保持不变
C、从地面升起10秒后的速度为5m/s
D、以5m/s匀速上升时遇到的空气阻力为230N
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3.科技北京第19卷伽利略创造的集实验、假设和逻辑推理于一体的科学方法,是一种强大的科学方法。
促进了人类科学认识的发展。 使用如图所示的装置做如下实验:球从O处向左倾斜移动
点从静止状态释放后,沿斜面向下移动,并沿右斜面上升。斜面依次铺有三个粗糙度等级。
当物料逐渐减少时,小球沿右斜面到达的最高位置依次为1、2、3。根据三个实际情况
对比实验结果,可以得到最直接的结论是( )
A.如果坡度平滑,球将上升到与O点相同的高度。
B.如果球上没有力,它将保持恒定运动或静止状态。
C.如果球受到力的作用,它的运动就会改变
D、当球所受的力一定时,质量越大,其加速度越小。
4.《科学综合浙江》第14卷。如图,我和A在冰上“拔河”,中间有一个人
分界线,约定第一个使对方越过分界线的获胜。如果忽略绳子的质量,冰面可视为光滑,则以下
正确的说法是( )
A.铠装对绳索的拉力和绳索对铠装的拉力是一对平衡力。
B、A对绳子的拉力和B对绳子的拉力分别是作用力和反作用力
C.如果A的质量大于B的质量,则A可以赢得“拔河”游戏
D.如果B能比A更快地收回绳子,那么B就能赢得“拔河”游戏
5、新课程标准第一卷第十八卷 一个粒子做匀速直线运动,现在给它施加一个恒定的力,原来作用在粒子上
的力不变,则 ( )
A.质点速度的方向始终与恒力的方向相同
B、质点速度的方向不可能总是垂直于恒力的方向。
C.质点加速度的方向始终与恒力的方向相同。
D.单位时间内粒子速度的变化量始终相同。
21
ab
θ
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6. 新课程标准第二卷 19. 两个实心球 A 和 B 由相同的材料制成。 球A的质量大于球B的质量。
两个球从静止状态落到空中。 假设它们移动时遇到的阻力与球的半径和球的速度成正比。
速率无关紧要。如果它们下降的距离相同,那么
A.A球比B球花费更长的时间
B.A球的最终速度大于B球的最终速度
C.A球的加速度小于B球的加速度
D. A 球抵抗阻力所做的功大于 B 球抵抗阻力所做的功。
7.安徽卷22。(14分)质量为0.1公斤的弹性球从静止状态开始从空中一定高度落下。
下落过程对应的vt图像如图所示。球与水平地面碰撞后离开地面时的速度与碰撞前相同。
3/4。 球所受到的空气阻力始终为f,假设g=10 m/s2,求:
(1)弹性球所受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
O t(s)
v(米/秒)4
0.5
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8.海南卷14。(16分)轻弹簧一端固定在固定光滑斜面的底部,倾斜角为θ,另一端为
一端连接一个质量为m的小块a,如图所示。 质量为3
a 附近有一个 5m 的小块 b,静止在斜坡上。
从表面上看,此时弹簧的压缩量为x0。 从t=0开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b开始
最后以匀加速直线运动。一段时间后,块a和b分离; 在同一段时间后,b 与
距起点的距离也恰好是 x0。 弹簧的变形始终在弹性极限内,重力加速度为g。
求
(1)弹簧刚度系数;
(2) 块b的加速度大小;
(3)块体a、b分离前,外力大小及其随时间变化的关系。
9.国家卷3]如图(a)所示,将块和木板叠放在实验台上,用不可拉伸的绳子将块固定在实验台上。
绳子上的力传感器水平连接。 当t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时外力消除。
绳子对木块的拉力f与时间t变化的关系如图(b)所示,木板速度v与时间t的关系如图(c)所示
显示。 木板与实验台之间的摩擦力可以忽略不计。 重力加速度为g=10m/s2。从问题中给出的数据可以得出结论
A、木板的质量为1kg
B、2s~4s内,力F的大小为0.4N
C. 0~2s内,力F的大小保持不变
D、木块与木板之间的动摩擦系数为0.2
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10.新课程标准二卷25.(18分)长木板在水平地面上移动,
在时间 t=0 时,将一个相对于地面静止的块轻轻地放在木板上。
木板运动的速度-时间图如图所示。积木和木板的已知属性
如果数量相等,木块和木板之间以及木板和地面之间就会产生摩擦。木块和木头
木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,并且木块始终位于木板上。
取重力加速度g=10m/s2的大小,求:
(1)木块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数;
(2)从时间t=0到木块和木板都停止移动时,木块相对于木板的位移。
11.新课程标准第三卷25.(20分)
如图所示,两个滑块A、B的质量分别为mA=1kg、mB=5kg,静止放置在水平地面上。
木板两端与木板的动摩擦系数μ1=0.5; 木板的质量m=4 kg,
与地面的动摩擦系数为μ2=0.1。在某一时刻,两个滑块A和B开始向对方滑动,且它们的初速度相等。
v0=3m/s。 当A和B相遇时,A和木板恰好相对静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力
对于力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.beg
(1) 当B与木板相对静止时,木板的速度;
(2) A、B开始移动时的距离。
v/(m·s-1)
吨/秒
0.5
学士