受力研究分析牛顿运动定律.doc

专题四、受力分析与牛顿运动定律（两类基本问题、整体法、隔离法）在受力分析中，某些被动力（弹力、摩擦力）除了要满足自身的产生条件外，往往和物体的运动状态有关，对物体进行运动状态分析，结合牛顿第二定律是分析这类问题的有效方法处理方法：1、两类问题物体的受力情况物体的加速度a物体的运动情况第一类第二类在匀变速直线运动的公式中有五个物理量，其中有四个矢量v0、v1、a、s，一个标量t。在动力学公式中有三个物理量，其中有两个矢量F、a，一个标量m。运动学和动力学中公共的物理量是加速度a。在处理力和运动的两类基本问题时，不论由力确定运动还是由运动确定力，关键在于加速度a，a是联结运动学公式和牛顿第二定律的桥梁。2、已知内力求外力一般情况下系统有共同的加速度，分析系统内某一物体的受力，从而根据牛顿第二定律求出该物体的加速度，此加速度即为整体的加速度，再分析整体的受力，从而牛顿第二定律求出合力和需要求得那个力3、已知外力求内力 过程与已知内力求外力相反已知受力求运动1、（2013浙江）17如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是 A5s内拉力对物块做功为零 B4s末物块所受合力大小为4.0NC物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D6s-9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2 2、(2013重庆)4题4图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随变化的图像分别对应题4图2中的 A、和 B、和 C、和 D、和已知运动求受力3、(2013上海)8如图，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是 4、（2010浙江）1、(6分)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是() A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力5、（2011上海）19、(4分)（多选）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v-t图线如图所示，则（） A在0t1秒内，外力F大小不断增大B在t1时刻，外力F为零C在t1t2秒内，外力F大小可能不断减小D在t1t2秒内，外力F大小可能先减小后增大6、(2013安徽理综)14如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN 分别为(重力加速度为g)AT=m(gsin+ acos) FN = m(gcos asin)BT=m(gcos+ asin) FN = m(gsin acos)CT=m(acos gsin) FN = m(gcos+ asin)DT=m(asin gcos) FN = m(gsin+ acos)7、 (2012上海)30 (10分)如图，将质量m0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径环与杆间动摩擦因数0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上、与杆夹角53的拉力F，使圆环以a4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小8、（2013山东）22、（15分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某的角度的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，AB两点间的距离L10m.已知斜面倾角，物块与斜面之间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2.（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。（2）拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？9、（2009上海）3、(12分)如图(a),质量m=1 kg的物体沿倾角=37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示.求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数;（2）比例系数k.(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10 m/s2) (a) (b) 已知内力求外力10、（2013福建卷）21.（19分）质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？ 11、（2012江苏）5如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f若木块不滑动，力F的最大值是（）A BC（mM）g D（mM）g12、在光滑水平面上，木块在力F作用下一起运动，木块间的最大静摩擦力是mg，（1）左图中拉力F的最大值 （2）中图中拉力F的最大值 （3）右图中拉力F的最大值 F BADCCCCCm2m2mmFMmFMm已知外力求内力13、（2009安徽、改编）1、(14分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2。当运动员以440N的力拉绳子上升时,试求(1)运动员的加速度;(2)运动员对吊椅的压力。综合性问题14、（2011全国课标）8、(6分)（不定项）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（） 15、（2010山东）1、(4分)如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，图乙中正确的是() 16、FABC如图所示，三物体A、B、C均静止，轻绳两端分别与A、C两物体相连接且伸直，mA3kg，mB2kg，mC1kg，物体A、B、C间的动摩擦因数均为0.1，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将B物体抽出，则作用在B物体上水平向左的拉力最小值为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g10m/s2）（ ）A3N B6N C8N D9N4 / 4