牛顿第二定律基本应用专题.pptx

一、牛顿第二定律（由实验得出）一、牛顿第二定律（由实验得出）1.1.定律内容：物体的加速度跟所受的定律内容：物体的加速度跟所受的合外力大小成正比，跟物体的质量成反合外力大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2.2.表达式：表达式：F=maF=ma注：注：(1)(1)定律的表达式虽写成定律的表达式虽写成F=maF=ma，但不能，但不能认为物体所受外力大小与加速度大小成正比，认为物体所受外力大小与加速度大小成正比，与物体质量成正比与物体质量成正比(2)(2)式中的式中的F F是物体所受的合外力，而不是其是物体所受的合外力，而不是其中的某一个力，当然如果中的某一个力，当然如果F F是某一个力或某是某一个力或某一方向的分量，其加速度也是该力单独产生一方向的分量，其加速度也是该力单独产生的或者是在某一方向上产生的，的或者是在某一方向上产生的，(3)(3)为了理解牛顿第二定律，最好把公式写为了理解牛顿第二定律，最好把公式写成成a=F/m.a=F/m.（分解加速度）（分解加速度）（分解力）（分解力）牛顿第二定律的正交表达式牛顿第二定律的正交表达式深深刻刻理理解解牛牛顿顿定定律律3、特点、特点同体性同体性同向性同向性同时性同时性同单位制同单位制矢量性矢量性 独立性独立性 相对性相对性F F、对应同一物体、对应同一物体与与F F方向相同方向相同同时存在、消失、变化同时存在、消失、变化F FN NKgKgm/sm/s2 2深深刻刻理理解解牛牛顿顿定定律律4 4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体3 3、牛顿第二定律注意从以下、牛顿第二定律注意从以下“四性四性”加深理解：加深理解：（1 1）、矢量性：加速度的方向始终与合外力方向一致；）、矢量性：加速度的方向始终与合外力方向一致；（2 2）、即即时时性性：F=maF=ma，合合外外力力与与加加速速度度在在数数值值上上是是瞬瞬时时对对应应关关系系，F F变变化化，a a也也随随之之发发生生变变化化。但但F=maF=ma始始终终成成立；立；（3 3）、相相对对性性：研研究究F=maF=ma中中，只只能能取取静静止止或或做做匀匀速速直直线运动的物体为参照物；线运动的物体为参照物；（4 4）、独独立立性性：作作用用在在物物体体上上有有多多个个力力时时，每每个个力力都都可可独独立立地地产产生生加加速速度度，而而物物体体运运动动（合合）加加速速度度是是各各个个（分分）加加速速度度的的矢矢量量和和，因因此此，求求物物体体加加速速度度可可以以先先求求合合力力再再通通过过定定律律求求合合加加速速度度，也也可可以以通通过过定定律律先先求求各各分分力产生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。力产生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。4 4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。二、应用牛顿第二定律的基本步骤二、应用牛顿第二定律的基本步骤 1.1.明确研究对象，根据题意选取某一物体作为研究明确研究对象，根据题意选取某一物体作为研究对象，往往是解题的第一要点，对象，往往是解题的第一要点，2.2.分析物体的受力和运动状态，通过把研究对象隔分析物体的受力和运动状态，通过把研究对象隔离出来离出来(隔离法隔离法)，抓住力的本质特征，按顺序分析受，抓住力的本质特征，按顺序分析受力情况，再弄清物体是如何运动的，分析的同时画出力情况，再弄清物体是如何运动的，分析的同时画出物体受力及运动过程的示意图。物体受力及运动过程的示意图。3.3.选取正方向，列方程，画好受力图后，要规定正方选取正方向，列方程，画好受力图后，要规定正方向或建立直角坐标系，把各力分解，然后列出牛顿第向或建立直角坐标系，把各力分解，然后列出牛顿第二定律的表达式。二定律的表达式。4.4.解方程、检验解方程、检验.求出结果后，要养成检验的好习求出结果后，要养成检验的好习惯，看看结果是否符合题意或实际情况惯，看看结果是否符合题意或实际情况.牛顿第二定律基本应用牛顿第二定律基本应用（）已知受力情况求运动情况（）已知受力情况求运动情况 （）已知运动情况求受力情况（）已知运动情况求受力情况 两种类型：两种类型：解题关键解题关键 ：牛顿第二定律牛顿第二定律利用求利用求运动学公式运动学公式1.1.质量为质量为2kg2kg的物体，受到大小分别为的物体，受到大小分别为2N2N、3N3N、4N4N的三个共点力的作用，则物体的加的三个共点力的作用，则物体的加速度大小可能是速度大小可能是()()A.0 A.0 B.2m/s B.2m/s2 2 C.4m/s C.4m/s2 2 D.5m/s D.5m/s2 2ABCABC2 2、质质量量为为m m的的木木块块位位粗粗糙糙水水平平桌桌面面上上，若若用用大大小小为为F F的的水水平平恒恒力力拉拉木木块块，其其加加速速度度为为a a，当当拉拉力力方方向向不不变变，大大小小变变为为2F2F时时，木木块块的的加加速速度度为为a a1 1，则则：（）A A、a a1 1=a B=a B、a a1 12a C2a C、a a1 12a D2a D、a a1 1=2a=2a本题隐含摩擦力本题隐含摩擦力,合力不是合力不是F F或或2F2F答案（答案（）C3 3、如图自由下落的小球下落一段时间后。与、如图自由下落的小球下落一段时间后。与弹簧接触，从它接触弹簧开始到最短的过程弹簧接触，从它接触弹簧开始到最短的过程中，小球的速度、加速度、合外力的变化情中，小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样？况是怎样？（在最底端时弹簧的弹力能否大于（在最底端时弹簧的弹力能否大于2Mg2Mg）4.4.物体运动的速度方向、加速度方向与物体物体运动的速度方向、加速度方向与物体所受合外力方向的关系是：所受合外力方向的关系是：()()A.A.速度方向、加速度方向、合外力方向三速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的者总是相同的 B.B.速度方向可与加速度方向成任何夹角，速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同但加速度方向总是与合外力方向相同 C.C.速度方向总是和合外力方向相同，而加速度方向总是和合外力方向相同，而加速度方向可能和合外力相同，也可能不同速度方向可能和合外力相同，也可能不同 D.D.速度方向、加速度方向、合外力方向之速度方向、加速度方向、合外力方向之间可以成任意夹角。间可以成任意夹角。B5.5.把一个质量为把一个质量为0.5kg0.5kg的物体挂在弹簧秤下，在电梯的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数为中看到弹簧秤的示数为3N3N，g g取取10 m/s10 m/s2 2，则可知电梯，则可知电梯的运动情况可能是的运动情况可能是()()A.A.以以4m/s24m/s2的加速度加速上升的加速度加速上升 B.B.以以4m/s24m/s2的加速度减速上升的加速度减速上升 C.C.以以4m/s24m/s2的加速度加速下降的加速度加速下降 D.D.以以4m/s24m/s2的加速度减速下降的加速度减速下降BCBC6.6.物体在与其初速度始终共线的合外力物体在与其初速度始终共线的合外力F F的的作用下运动，取作用下运动，取v v0 0方向为正时，合外力方向为正时，合外力F F随时随时间间t t的变化情况如图的变化情况如图3-2-13-2-1所示，则在所示，则在0 0t t1 1这这段时间内段时间内()()C CA.A.物体的加速度先减小后增大，速物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大度也是先减小后增大 B.B.物体的加速度先增大后减小，物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小速度也是先增大后减小 C.C.物体的加速度先减小后增大，物体的加速度先减小后增大，速度一直在增大速度一直在增大 D.D.物体的加速度先减小后增大，物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小速度一直在减小【例例1 1】跳起摸高是现今学生常进行的一项跳起摸高是现今学生常进行的一项活动，小明同学身高活动，小明同学身高1.8m1.8m，质量，质量65kg65kg，站立，站立举手达到举手达到2.2m2.2m高，他用力蹬地，经高，他用力蹬地，经0.45s0.45s竖竖直离地跳起，设他蹬地的力大小恒为直离地跳起，设他蹬地的力大小恒为1060N1060N，则他跳起可摸到的高度为多少，则他跳起可摸到的高度为多少?(g=10m/s?(g=10m/s2 2)【解析解析】人要起跳，先是重心下降，用脚蹬地人要起跳，先是重心下降，用脚蹬地后重心上升，在蹬地过程中人的受力为重力和后重心上升，在蹬地过程中人的受力为重力和地面给人的支持力地面给人的支持力(大小等于人蹬地的力大小等于人蹬地的力).).由牛顿定律得：由牛顿定律得：F-mg=maF-mg=ma，a=(F-mg)/m=(1060-6510)/656.3m/sa=(F-mg)/m=(1060-6510)/656.3m/s2 2.由由v=at=6.30.45=2.8m/sv=at=6.30.45=2.8m/s2 2.即为人离开地时的即为人离开地时的初速度初速度.离地后人做竖直上抛运动，其重心上升高度离地后人做竖直上抛运动，其重心上升高度h=vh=v2 2/(2g)=2.8/(2g)=2.82 2/(210)=0.4m./(210)=0.4m.故其跳起可摸到的高度故其跳起可摸到的高度H=2.2+0.4=2.6m.H=2.2+0.4=2.6m.【例例2 2】如图如图3-2-23-2-2所示，在原来静止所示，在原来静止的木箱内，放有的木箱内，放有A A物体，物体，A A被一伸长的被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现弹簧拉住且恰好静止，现突然发现A A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是是()()A.A.加速下降加速下降 B.B.减速上升减速上升 C.C.匀速向右运动匀速向右运动 D.D.加速度向左运动加速度向左运动ABDABD【解析解析】木箱未运动前，木箱未运动前，A A物体处于受力平衡状态，物体处于受力平衡状态，受力情况为：重力受力情况为：重力mgmg，箱底的支持力，箱底的支持力N N，弹簧拉力，弹簧拉力F F和最大的静摩擦力和最大的静摩擦力f fm m(向左向左)，由平衡条件知，由平衡条件知 mg=N,F=fmg=N,F=fm m由于发现由于发现A A被弹簧向右拉动被弹簧向右拉动(已知已知)，可能有两种原，可能有两种原因，一种是由因，一种是由A A向右拉动推知，向右拉动推知，F Ff fm m(新情况下新情况下的最大静摩擦力的最大静摩擦力)，可见，可见f fm mf fm m，即是最大静摩，即是最大静摩擦力减小了，由擦力减小了，由f fm m=N=N知正压力的知正压力的N N减小了，即发减小了，即发生了失重现象，故物体运动的加速度必然竖直向生了失重现象，故物体运动的加速度必然竖直向下，所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速下，所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升，故上升，故A A、B B正确正确.另一种原因是木箱向左加速运另一种原因是木箱向左加速运动，由于惯性原因，木块必然向右滑动，故动，由于惯性原因，木块必然向右滑动，故D D正确正确.综上所述，正确答案应为综上所述，正确答案应为ABD.ABD.【例例3 3】据报道，一辆轿车高速强行超车时，据报道，一辆轿车高速强行超车时，与迎面驰来的另一辆相同轿车相撞与迎面驰来的另一辆相同轿车相撞.两车相撞两车相撞后连为一体，两车身因碰撞挤压，皆缩短了后连为一体，两车身因碰撞挤压，皆缩短了约约0.5m0.5m，据测算相撞时两车速均约为，据测算相撞时两车速均约为109km/h109km/h，试求碰撞过程中车内质量为，试求碰撞过程中车内质量为60kg60kg的人受到的人受到的平均冲击力约为多少的平均冲击力约为多少?(?(运算过程及结果均运算过程及结果均保留两位有效数字保留两位有效数字)【解析解析】两车相碰时认为人随车一起做匀减速运动直两车相碰时认为人随车一起做匀减速运动直到停止，此过程位移到停止，此过程位移s=0.5ms=0.5m，设人随车做匀减速运动，设人随车做匀减速运动的加速度为的加速度为a a，初速为，初速为v v30m/s30m/s，则有则有v v2 2 =2as=2as，得得a=va=v2 2/(2s)=30/(2s)=302 2/(20.5)=900m/s/(20.5)=900m/s2 2.对人由牛顿第二定律得对人由牛顿第二定律得(设人受车的冲击力为设人受车的冲击力为F)F=ma=60900N=5.410F)F=ma=60900N=5.4104 4N.N.【例例1 1】风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图球孔径略大于细杆直径，如图3-2-53-2-5所示所示.(1)(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的球所受重力的0.50.5倍倍.求小球与杆间的动摩擦因数求小球与杆间的动摩擦因数.(2)(2)保持小球所受风力不变，保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为使杆与水平方向间夹角为3737并固定，则小球从静止出发在并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离细杆上滑下距离s s所需时间为多少所需时间为多少?(sin37=0.6,cos37=0.8)?(sin37=0.6,cos37=0.8)正交分解应用正交分解应用例例2 2、如图所示，质量为、如图所示，质量为m=1kgm=1kg的小球穿在斜杆上，的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成斜杆与水平方向成=30=300 0，球与杆间的动摩擦因，球与杆间的动摩擦因数数=3/6=3/6。小球受到竖直向上的拉力。小球受到竖直向上的拉力F F作用。作用。若若F=20NF=20N，则小球运动的加速度大小为多少？方，则小球运动的加速度大小为多少？方向怎样？向怎样？例例33光滑的水平面上有一质量为光滑的水平面上有一质量为m m1kg1kg的小球，的小球，小球与水平轻弹簧和与水平面成小球与水平轻弹簧和与水平面成3030的的 角角的轻绳的一端相连，如图所示，此时小球处于静的轻绳的一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何？此断绳的瞬间，小球的加速度大小及方向如何？此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少？（少？（g g10m/s10m/s2 2）整体与隔离解连接体问题整体与隔离解连接体问题一、连接体问题一、连接体问题当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连或当两个或两个以上的物体之间通过轻绳、轻杆相连或直接接触一起运动的问题直接接触一起运动的问题.二、整体法与隔离法二、整体法与隔离法 1.1.当研究问题中涉及多个物体组成的系统时，通常当研究问题中涉及多个物体组成的系统时，通常把研究对象从系统中把研究对象从系统中“隔离隔离”出来，单独进行受力及出来，单独进行受力及运动情况的分析运动情况的分析.这叫隔离法这叫隔离法.2.2.系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统中系统中各物体加速度相同时，我们可以把系统中的物体看做一个整体的物体看做一个整体.然后分析整体受力，由然后分析整体受力，由F=maF=ma求求出整体加速度，再作进一步分析出整体加速度，再作进一步分析.这种方法叫整体法这种方法叫整体法.3.3.解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法结解决连接体问题时，经常要把整体法与隔离法结合起来应用合起来应用.1.1.如图如图3-4-13-4-1所示，静止的所示，静止的A A、B B两物体叠放在光两物体叠放在光滑水平面上，已知它们的质量关系是滑水平面上，已知它们的质量关系是m mA Am mB B，用，用水平恒力拉水平恒力拉A A物体，使两物体向右运动，但不发物体，使两物体向右运动，但不发生相对滑动，拉力的最大值为生相对滑动，拉力的最大值为F F1 1；改用水平恒力；改用水平恒力拉拉B B物体，同样使两物体向右运动，但不发生相物体，同样使两物体向右运动，但不发生相对滑动，拉力的最大值为对滑动，拉力的最大值为F F2 2，比较，比较F F1 1与与F F2 2的大小，的大小，正确的是（正确的是（）A.FA.F1 1F F2 2B.FB.F1 1=F=F2 2C.FC.F1 1F F2 2D.D.无法比较大小无法比较大小A A【例例2 2】如图如图3-4-23-4-2所示，物体所示，物体A A放在物体放在物体B B上，物体上，物体B B放放在光滑的水平面上，已知在光滑的水平面上，已知m mA A=6kg=6kg，m mB B=2kg=2kg，A A、B B间动摩间动摩擦因数擦因数=0.2.A=0.2.A物上系一细线，细线能承受的最大拉力物上系一细线，细线能承受的最大拉力是是20N20N，水平向右拉细线，假设，水平向右拉细线，假设A A、B B之间最大静摩擦力之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力等于滑动摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中正在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是（确的是（g=10m/sg=10m/s2 2）()()A.A.当拉力当拉力F F12N12N时，时，A A静止不动静止不动B.B.当拉力当拉力F F12N12N时，时，A A相对相对B B滑动滑动C.C.当拉力当拉力F=16NF=16N时，时，B B受受A A摩擦力等于摩擦力等于4N4ND.D.无论拉力无论拉力F F多大，多大，A A相对相对B B始终静止始终静止CDCD3 3、质量分别为、质量分别为m m1 1、m m2 2的物块用轻质细绳相连跨接在的物块用轻质细绳相连跨接在一轻定滑轮上，已知一轻定滑轮上，已知m m1 1m m2 2，开始时用手托住，开始时用手托住m m1 1，使，使m m1 1、m m2 2处于静止状态，当把手突然抽出后，求绳中处于静止状态，当把手突然抽出后，求绳中拉力大小拉力大小.【答案答案】分别对分别对m m1 1和和m m2 2应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律即可解得即可解得T=(2mT=(2m1 1m m2 2g)/(mg)/(m1 1+m+m2 2).).【例例4 4】如图如图3-4-33-4-3，物体，物体M M、m m紧靠着置于动紧靠着置于动摩擦因数为的斜面上，斜面的倾角为摩擦因数为的斜面上，斜面的倾角为，现，现施一水平力施一水平力F F作用于作用于M M，M M、m m共同向上加速运共同向上加速运动，求它们之间相互作用力的大小动，求它们之间相互作用力的大小.【例例3 3】如图如图3-4-63-4-6，静止于粗糙的水平面上的斜劈，静止于粗糙的水平面上的斜劈A A的斜面上一物体的斜面上一物体B B沿斜面向上以加速度沿斜面向上以加速度a a做匀减速运做匀减速运动，那么，斜劈受到的水平面给它的静摩擦力的大动，那么，斜劈受到的水平面给它的静摩擦力的大小、方向怎样？小、方向怎样？【解题回顾解题回顾】若一个系统内物体的加速度不相同，若一个系统内物体的加速度不相同，（主要指大小不同）又不需求系统内物体间的互相（主要指大小不同）又不需求系统内物体间的互相作用力时，利用作用力时，利用 FxFx外外=m=m1 1a a1 1x+mx+m2 2a a2 2x x,Fy Fy外外=m=m1 1a a1 1g+mg+m2 2a a2 2y+y+对系统列式较简捷，因为对系统列式较简捷，因为对系统分析外力，可减少未知的内力，使列式方便，对系统分析外力，可减少未知的内力，使列式方便，大大简化了运算，以上这种方法，我们把它也叫做大大简化了运算，以上这种方法，我们把它也叫做“整体法整体法”，用此种方法要抓住三点：用此种方法要抓住三点：（1 1）分析系统受到的外力；）分析系统受到的外力；（2 2）分析系统内各物体的加速度大小和方向；）分析系统内各物体的加速度大小和方向；（3 3）建立直角坐标系）建立直角坐标系.分别在两方向上对系统列出分别在两方向上对系统列出方程方程.2.2.一一小小圆圆盘盘静静止止在在桌桌布布上上，位位于于一一方方桌桌的的水水平平面面的的中中央央。桌桌布布的的一一边边与与桌桌的的ABAB边边重重合合，如如图图。已已知知盘盘与与桌桌布布间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为1 1 ，盘盘与与桌桌面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为2 2 。现现突突然然以以恒恒定定的的加加速速度度a a 将将桌桌布布抽抽离离桌桌面面，加加速速度度的的方方向向是是水水平平的的且且垂垂直直于于ABAB边边。若若圆圆盘盘最最后后未未从从桌桌面面掉掉下下，则则加加速速度度a a 满满足足的的条条件件是是什什么么？（以以g g 表示重力加速度）表示重力加速度）AaB设设圆圆盘盘的的质质量量为为m m，桌桌长长为为l l，在在桌桌布布从从圆圆盘盘下下抽抽出出的的过过程程中中，盘的加速度为盘的加速度为a a1 1，有，有桌桌布布抽抽出出后后，盘盘在在桌桌面面上上作作匀匀减减速速运运动动，以以a a2 2表表示示加加速速度度的的大小，有大小，有 设设盘盘刚刚离离开开桌桌布布时时的的速速度度为为v v1 1，移移动动的的距距离离为为x x1 1，离离开开桌桌布后在桌面上再运动距离布后在桌面上再运动距离x x2 2后便停下，有后便停下，有盘没有从桌面上掉下的条件是盘没有从桌面上掉下的条件是设设桌桌布布从从盘盘下下抽抽出出所所经经历历时时问问为为t t，在在这这段段时时间间内内桌桌布布移移动动的的距离为距离为x x，有，有由以上各式解得由以上各式解得 如如图图，在在倾倾角角为为 的的固固定定光光滑滑斜斜面面上上，有有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已已知知木木板板的的质质量量是是猫猫的的质质量量的的2 2倍倍。当当绳绳子子突突然然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其其相相对对斜斜面面的的位位置置不不变变。则则此此时时木木板板沿沿斜斜面面下下滑的加速度为滑的加速度为（）A A B B C C D D2 2临界问题临界问题例例1、如如图图所所示示，斜斜面面体体光光滑滑且且倾倾角角=300，用用细细线线拴拴一一个个质质量量为为m=10kg小小球球放放在在斜斜面面体体上上，且且细细线线与与斜斜面面体平行，求：体平行，求：、静止时，小球受到支持力、静止时，小球受到支持力N1和细线拉力和细线拉力F1、若若斜斜面面体体以以a=g/3水水平平向向右右加加速速，小小球球受受到到的的支支持持力力N2和细线拉力和细线拉力F2、若若斜斜面面体体以以a=/3g水水平平向向右右加加速速，小小球球受受到到的的支支持力持力N3和细线拉力和细线拉力F3、若若要要使使拉拉小小球球的的细细线线拉拉力力为为F4=0则则斜斜面面体体对对小小球球支支持持力力N4多多大大？此此时时斜斜面面体体的的加加速速度度大大小小，方方向向又又如如何？（何？（mg/cos、方向向左）、方向向左）例例2 2 质量为质量为M M，长度为，长度为L L的木板置于光滑的水平地面的木板置于光滑的水平地面上，在木板的左端放有一个质量为上，在木板的左端放有一个质量为m m的木块，开始时的木块，开始时小木块和木板都处于静止状态。某时刻，用一水平恒小木块和木板都处于静止状态。某时刻，用一水平恒力将小木块从左端推向右端。如图所示。若小木块与力将小木块从左端推向右端。如图所示。若小木块与木块之间的动摩擦因素为木块之间的动摩擦因素为u u，且认为两者之间静摩擦且认为两者之间静摩擦力最大值与其间滑动摩擦力相等，试求：力最大值与其间滑动摩擦力相等，试求：(1)(1)若能将小木块推向木板右端，水平恒力的最小若能将小木块推向木板右端，水平恒力的最小值值F0F0多大？多大？(2)(2)若实际所用推力为若实际所用推力为F F（F FF0F0），小木块滑到木），小木块滑到木板右端时木板的速度多大？板右端时木板的速度多大？分析：分析：因两物体运动中具有不同的加速度，因此不能将两物体因两物体运动中具有不同的加速度，因此不能将两物体看成一个整体，应分别研究每一个物体的受力及运动情况。看成一个整体，应分别研究每一个物体的受力及运动情况。解：解：(1)小木块与木板之间的静摩擦力的最大值为小木块与木板之间的静摩擦力的最大值为FmuNumg木板能够产生的加速度的最大值为木板能够产生的加速度的最大值为aMumg/M为使小木板能滑向木板右端，小木块加速度为使小木板能滑向木板右端，小木块加速度aaM，即，即FfmamaMFfmaMumgumg(1)umg故推力最小值为故推力最小值为F0（1）umg(2)因因FF0，小木块将在木板上滑动，小木块与木板，小木块将在木板上滑动，小木块与木板的加速度分别为的加速度分别为a(F-umg)/ma/设小木块在木板上滑行时间为设小木块在木板上滑行时间为t，由运动关系有：，由运动关系有：1/2(aa)t2=LVa/t解以以各式得解以以各式得V3 3、一一大大木木箱箱，放放在在平平板板车车的的后后部部，到到驾驾驶驶室室的的距距离离L=L=1.6m1.6m，如如图图所所示示木木箱箱与与车车板板之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数=0.4840.484，平平板板车车以以恒恒定定的的速速度度v v0 0=22.0=22.0m/sm/s匀匀速速行行驶驶，突突然然驾驾驶驶员员刹刹车车，使使车车均均匀匀减减速速，为为不不让让木木箱箱撞撞击击驾驾驶驶室室，从从开开始始刹刹车车到到车车完完全全停停止止，至至少少要要经经过过多多少少时时间？间？(取取g=10.0g=10.0m/sm/s2 2)1 1质质量量为为2kg2kg的的物物体体静静止止在在水水平平地地面面上上，物物体体与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.10.1，作作用用在在物物体体上上的的水水平平推推力力F F与与时时间间t t的的关关系系图图线线如如图图所所示，求物体在前示，求物体在前14s14s内的位移。内的位移。(g=10m/s(g=10m/s2 2)图象问题图象问题2.2.物物体体A A、B B都都静静止止在在同同一一水水平平面面上上，它它们们的的质质量量分分别别为为m mA A、m mB B，与与水水平平面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数分分别别为为A A、B B，平平等等于于水水平平面面的的拉拉力力F F分分别别拉拉物物体体A A、B B，测测得得加加速速度度与与拉拉力力F F关关系系图图如如图图A A、B B所所示示，则则可可知知A A_B B，m mA_A_m mB B，A Am mA A_ _ B Bm mB B。(填填“”“=”或或“”)、=超重与失重超重与失重超超重重和和失失重重：当当物物体体处处于于有有竖竖直直方方向向的的加加速速度度时时，视视重重就就不不等等于于物物体体实实重重了了。当当加加速速度度向向上上时时视视重重大大于于实实重重（这这种种现现象象叫叫超超重重）；当当加加速速度度向向下下时时视视重重小小于于实实重重（这这种种现现象象叫叫失失重重）；当当加加速速度度向向下下且且大大小小为为g g时时视视重为零（这种现象叫完全失重）重为零（这种现象叫完全失重）注意：注意：、物物体体处处于于“超超重重”或或“失失重重”状状态态，地地球球作作用用于于物体的重力始终存在，大小也无变化；物体的重力始终存在，大小也无变化；发发生生“超超重重”或或“失失重重”现现象象与与物物体体速速度度方方向向无无关关，只决定于物体的加速度方向；只决定于物体的加速度方向；、在在完完全全失失重重状状态态，平平常常一一切切由由重重力力产产生生的的物物理理现现象象完完全全消消失失。如如单单摆摆停停摆摆、浸浸在在水水中中的的物物体体不不受受浮浮力力等。等。例例1 1、如图所示，升降机内质量为、如图所示，升降机内质量为m m的小球的小球用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机以以a=g/3 a=g/3 加速度减速上升时，弹簧秤的加速度减速上升时，弹簧秤的示数为（示数为（）A A、2mg/3 B2mg/3 B、mg/3 mg/3 C C、4mg/3 D4mg/3 D、mgmg拓拓展展1 1：若若以以a=ga=g加加速速下下降降时时，则则弹弹簧簧秤秤示示数为多少？数为多少？拓拓展展2 2：若若以以a=g/3a=g/3加加速速上上升升时时，则则弹弹簧簧秤秤示数为多少？示数为多少？A A2.如如图图所所示示，放放置置在在水水平平地地面面上上的的支支架架质质量量为为M，支支架架顶顶端端用用细细线线拴拴着着的的摆摆球球质质量量为为m，现现将将摆摆球球拉拉至至水水平平位位置置，然然后后释释放放，摆摆球球运运动动过过程程中中，支支架架始始终终不不动，以下说法中正确的是：动，以下说法中正确的是：A.在释放瞬间，支架对地面的压力为在释放瞬间，支架对地面的压力为(M+m)gB.在释放瞬间，支架对地面压力为在释放瞬间，支架对地面压力为MgC.摆球到达最低点时，支架对地面压力为摆球到达最低点时，支架对地面压力为(M+m)gD.在在 摆摆 球球 到到 达达 最最 低低 点点 时时，支支 架架 对对 地地 面面 压压 力力 为为(M+3m)g3 3、如图所示，电梯中有一桶水，水面上漂浮、如图所示，电梯中有一桶水，水面上漂浮一木块，其质量为一木块，其质量为m m，静止时木块一部分浸在，静止时木块一部分浸在水中，当电梯以水中，当电梯以a a加速上升时，问木块浸在水加速上升时，问木块浸在水中的深度如何变化？（中的深度如何变化？（）注注意意：、电电梯梯加加速速运运动动时时，水水也也处处在在超超重重状态；状态；、物体所受浮力是物体上、物体所受浮力是物体上、下表面受到的水的压力差下表面受到的水的压力差f=mf=m（g ag a）V V排排不变不变