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文檔簡介

1、專題三:牛頓運(yùn)動定律考點例析牛頓三個運(yùn)動定律是力學(xué)的基礎(chǔ),對整個物理學(xué)也有重大意義。本章考查的重點是牛頓第二定律,而牛頓第一定律和第三定律在牛頓第二定律的應(yīng)用中得到了完美的體現(xiàn)。從近幾年高考看,要求準(zhǔn)確理解牛頓第一定律;加深理解牛頓第二定律,熟練掌握其應(yīng)用,尤其是物體受力分析的方法;理解牛頓第三定律;理解和掌握運(yùn)動和力的關(guān)系;理解超重和失重。本章內(nèi)容的高考試題每年都有,對本章內(nèi)容單獨(dú)命題大多以選擇、填空形式出現(xiàn),趨向于用牛頓運(yùn)動定律解決生活、科技、生產(chǎn)實際問題。經(jīng)常與電場、磁場聯(lián)系,構(gòu)成難度較大的綜合性試題,運(yùn)動學(xué)的知識往往和牛頓運(yùn)動定律連為一體,考查推理能力和綜合分析能力。如:2000年上海

2、物理試題第21題(風(fēng)洞實驗)、2001年全國物理試題第8題(慣性制導(dǎo)系統(tǒng))、2001年上海物理試題第8題(升降機(jī)下落)、2001年上海物理試題第20題(輕繩和輕彈簧的辯析糾錯題)、2002年理科綜合全國卷第26題(蹦床運(yùn)動)、2003年全國春季理綜第16題(滑冰運(yùn)動)、2004年全國理綜四第19題(貓在木板上跑動)等等。同學(xué)們只要把任何一套高考試題拿來研究,總會發(fā)現(xiàn)有與牛頓定律有關(guān)的試題。一、夯實基礎(chǔ)知識1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。對牛頓第一定律的理解要點:(1)運(yùn)動是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動不需要力來維持;(2)它定性地揭示

3、了運(yùn)動與力的關(guān)系,即力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,是使物體產(chǎn)生加速度的原因;(3)定律說明了任何物體都有一個極其重要的屬性慣性;(4)不受力的物體是不存在的,牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問題的另一種方法,即通過大量的實驗現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律;(5)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動的關(guān)系。2、牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加

4、速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.對牛頓第二定律的理解要點:(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律研究其效果,分析出物體的運(yùn)動規(guī)律;反過來,知道了運(yùn)動,可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計運(yùn)動,控制運(yùn)動提供了理論基礎(chǔ);(2)牛頓第二定律揭示的是力的瞬時效果,即作用在物體上的力與它的效果是瞬時對應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬時效果是加速度而不是速度;(3)牛頓第二定律是矢量關(guān)系,加速度的方向總是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F(xiàn)x=max,Fy=may,Fz=maz;(4)牛頓第二定律F=ma定義了力的基本單位牛頓

5、(定義使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N,即1N=1kg.m/s2.3、牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上。對牛頓第三定律的理解要點:(1)作用力和反作用力相互依賴性,它們是相互依存,互以對方作為自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同時性,它們是同時產(chǎn)生、同時消失,同時變化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力;(4)作用力和反作用力是不可疊加的,作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可求它們的合力,兩個力的作用效果不能相互抵消,這應(yīng)注意同二力平衡加以區(qū)別。4.物體受力

6、分析的基本程序:(1)確定研究對象;(2)采用隔離法分析其他物體對研究對象的作用力;(3)按照先重力,然后環(huán)繞物體一周找出跟研究對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力,最后分析其他場力;(4)畫物體受力圖,沒有特別要求,則畫示意圖即可。5.超重和失重:(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重。處于失重的物體的物體對支持面的壓力F(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重。處于失重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg,即FN=mgma,當(dāng)a=g時,F(xiàn)N=0,即物體處于完全失重。6、牛頓定律

7、的適用范圍:(1)只適用于研究慣性系中運(yùn)動與力的關(guān)系,不能用于非慣性系;(2)只適用于解決宏觀物體的低速運(yùn)動問題,不能用來處理高速運(yùn)動問題;(3)只適用于宏觀物體,一般不適用微觀粒子。二、解析典型問題問題1:必須弄清牛頓第二定律的矢量性。牛頓第二定律F=ma是矢量式,加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。在解題時,可以利用正交分解法進(jìn)行求解。300aFNmgFf圖1xyxaxayx例1、如圖1所示,電梯與水平面夾角為300,當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動時,人對梯面壓力是其重力的6/5,則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?分析與解:對人受力分析,他受到重力mg、支持力FN和摩擦力Ff作用,如圖1所示.

8、取水平向右為x軸正向,豎直向上為y軸正向,此時只需分解加速度,據(jù)牛頓第二定律可得:Ff=macos300, FN-mg=masin300因為,解得.問題2:必須弄清牛頓第二定律的瞬時性。牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規(guī)律,描述的是力的瞬時作用效果產(chǎn)生加速度。物體在某一時刻加速度的大小和方向,是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的。當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時,它的加速度隨即也要發(fā)生變化,F(xiàn)=ma對運(yùn)動過程的每一瞬間成立,加速度與力是同一時刻的對應(yīng)量,即同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。L1L2圖2(a)例2、如圖2(a)所示,一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上,

9、L1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為,L2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)將L2線剪斷,求剪斷瞬時物體的加速度。(l)下面是某同學(xué)對該題的一種解法:L1L2圖2(b)分析與解:設(shè)L1線上拉力為T1,L2線上拉力為T2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡,有T1cosmg, T1sinT2, T2mgtan剪斷線的瞬間,T2突然消失,物體即在T2反方向獲得加速度。因為mg tanma,所以加速度ag tan,方向在T2反方向。你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎?請對該解法作出評價并說明理由。(2)若將圖2(a)中的細(xì)線L1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧,如圖2(b)所示,其他條件不變,求解的步驟和結(jié)果與

10、(l)完全相同,即 ag tan,你認(rèn)為這個結(jié)果正確嗎?請說明理由。分析與解:(1)錯。因為L2被剪斷的瞬間,L1上的張力大小發(fā)生了變化。剪斷瞬時物體的加速度a=gsin.(2)對。因為L2被剪斷的瞬間,彈簧L1的長度來不及發(fā)生變化,其大小和方向都不變。問題3:必須弄清牛頓第二定律的獨(dú)立性。Mm圖3當(dāng)物體受到幾個力的作用時,各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對應(yīng)的加速度(力的獨(dú)立作用原理),而物體表現(xiàn)出來的實際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果。那個方向的力就產(chǎn)生那個方向的加速度。例3、如圖3所示,一個劈形物體M放在固定的斜面上,上表面水平,在水平面上放有光滑小球m,劈形物體從靜止開始釋放,則小球在碰

11、到斜面前的運(yùn)動軌跡是:A沿斜面向下的直線B拋物線圖4C豎直向下的直線D.無規(guī)則的曲線。分析與解:因小球在水平方向不受外力作用,水平方向的加速度為零,且初速度為零,故小球?qū)⒀刎Q直向下的直線運(yùn)動,即C選項正確。問題4:必須弄清牛頓第二定律的同體性。加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個物體的,所以解題時一定要把研究對象確定好,把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。例4、一人在井下站在吊臺上,用如圖4所示的定滑輪裝置拉繩把吊臺和自己提升上來。圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦。吊臺的質(zhì)量m=15kg,人的質(zhì)量為M=55kg,起動時吊臺向上的加速度是a=0.2m/s2,求這時人對吊臺的壓力。(g

12、=9.8m/s2)(m+M)gFF圖5分析與解:選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象,受力如圖5所示,F(xiàn)為繩的拉力,由牛頓第二定律有:2F-(m+M)g=(M+m)aaFFNMg圖6則拉力大小為:再選人為研究對象,受力情況如圖6所示,其中FN是吊臺對人的支持力。由牛頓第二定律得:F+FN-Mg=Ma,故FN=M(a+g)-F=200N.由牛頓第三定律知,人對吊臺的壓力與吊臺對人的支持力大小相等,方向相反,因此人對吊臺的壓力大小為200N,方向豎直向下。問題5:必須弄清面接觸物體分離的條件及應(yīng)用。相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對于面接觸的物體,在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r,它們將要分離。抓住相互接觸

13、物體分離的這一條件,就可順利解答相關(guān)問題。下面舉例說明。圖7例5、一根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計的輕彈簧,上端固定,下端系一質(zhì)量為m的物體,有一水平板將物體托住,并使彈簧處于自然長度。如圖7所示?,F(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(ag勻加速向下移動。求經(jīng)過多長時間木板開始與物體分離。分析與解:設(shè)物體與平板一起向下運(yùn)動的距離為x時,物體受重力mg,彈簧的彈力F=kx和平板的支持力N作用。據(jù)牛頓第二定律有:mg-kx-N=ma得N=mg-kx-ma當(dāng)N=0時,物體與平板分離,所以此時因為,所以。F圖8例6、如圖8所示,一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計,盤內(nèi)放一個物體P處于靜止,P的質(zhì)量m=12kg,

14、彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m?,F(xiàn)在給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動,已知在t=0.2s內(nèi)F是變力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,則F的最小值是 ,F(xiàn)的最大值是 。分析與解:因為在t=0.2s內(nèi)F是變力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s時,P離開秤盤。此時P受到盤的支持力為零,由于盤和彈簧的質(zhì)量都不計,所以此時彈簧處于原長。在0_0.2s這段時間內(nèi)P向上運(yùn)動的距離:x=mg/k=0.4m因為,所以P在這段時間的加速度當(dāng)P開始運(yùn)動時拉力最小,此時對物體P有N-mg+Fmin=ma,又因此時N=mg,所以有Fmin=ma=240N.當(dāng)P與盤分

15、離時拉力F最大,F(xiàn)max=m(a+g)=360N.F圖9例7、一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=15kg,盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=105kg的物體P,彈簧質(zhì)量不計,其勁度系數(shù)為k=800N/m,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖9所示?,F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動,已知在最初02s內(nèi)F是變化的,在02s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)分析與解:因為在t=0.2s內(nèi)F是變力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s時,P離開秤盤。此時P受到盤的支持力為零,由于盤的質(zhì)量m1=15kg,所以此時彈簧不能處于原長,這與例2輕盤不同。設(shè)在0_0.2s這段時間

16、內(nèi)P向上運(yùn)動的距離為x,對物體P據(jù)牛頓第二定律可得: F+N-m2g=m2a對于盤和物體P整體應(yīng)用牛頓第二定律可得:令N=0,并由述二式求得,而,所以求得a=6m/s2.當(dāng)P開始運(yùn)動時拉力最小,此時對盤和物體P整體有Fmin=(m1+m2)a=72N.當(dāng)P與盤分離時拉力F最大,F(xiàn)max=m2(a+g)=168N.問題6:必須會分析臨界問題。例8、如圖10,在光滑水平面上放著緊靠在一起的兩物體,的質(zhì)量是的2倍,受到向右的恒力B=2N,受到的水平力A=(9-2t)N,(t的單位是s)。從t0開始計時,則:A物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的511倍;圖10 Bts后,物體做勻加速直線運(yùn)動; Ct

17、4.5s時,物體的速度為零; Dt4.5s后,的加速度方向相反。分析與解:對于A、B整體據(jù)牛頓第二定律有:FA+FB=(mA+mB)a,設(shè)A、B間的作用為N,則對B據(jù)牛頓第二定律可得: N+FB=mBaaAP450圖11解得當(dāng)t=4s時N=0,A、B兩物體開始分離,此后B做勻加速直線運(yùn)動,而A做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,當(dāng)t=4.5s時A物體的加速度為零而速度不為零。t4.5s后,所受合外力反向,即A、B的加速度方向相反。當(dāng)t<s時,A、B的加速度均為。綜上所述,選項A、B、D正確。mgaTN450圖12例9、如圖11所示,細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另

18、一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a= 向左運(yùn)動時,小球?qū)瑝K的壓力等于零,當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動時,線中拉力T= 。分析與解:當(dāng)滑塊具有向左的加速度a時,小球受重力mg、繩的拉力T和斜面的支持力N作用,如圖12所示。在水平方向有Tcos450-Ncos450=ma; 在豎直方向有Tsin450-Nsin450-mg=0.由上述兩式可解出:mgaT圖13由此兩式可看出,當(dāng)加速度a增大時,球受支持力N減小,繩拉力T增加。當(dāng)a=g時,N=0,此時小球雖與斜面有接觸但無壓力,處于臨界狀態(tài)。這時繩的拉力T=mg/cos450=.當(dāng)滑塊加速度a>g時,則小球?qū)ⅰ帮h”離斜面,只受兩

19、力作用,如圖13所示,此時細(xì)線與水平方向間的夾角<450.由牛頓第二定律得:Tcos=ma,Tsin=mg,解得。問題7:必須會用整體法和隔離法解題。兩個或兩個以上物體相互連接參與運(yùn)動的系統(tǒng)稱為連接體.以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中,是考生備考臨考的難點之一.圖14FmM例10、用質(zhì)量為m、長度為L的繩沿著光滑水平面拉動質(zhì)量為M的物體,在繩的一端所施加的水平拉力為F, 如圖14所示,求:(1)物體與繩的加速度;(2)繩中各處張力的大小(假定繩的質(zhì)量分布均勻,下垂度可忽略不計。)分析與解:(1)以物體和繩整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得:F=(M+m)a,解得a

20、=F/(M+m).圖15FxmxM(2)以物體和靠近物體x長的繩為研究對象,如圖15所示。根據(jù)牛頓第二定律可得:Fx=(M+mx/L)a=(M+) .由此式可以看出:繩中各處張力的大小是不同的,當(dāng)x=0時,繩施于物體M的力的大小為。ABLm圖16例11、如圖16所示,AB為一光滑水平橫桿,桿上套一輕環(huán),環(huán)上系一長為L質(zhì)量不計的細(xì)繩,繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將繩拉直,且與AB平行,由靜止釋放小球,則當(dāng)細(xì)繩與AB成角時,小球速度的水平分量和豎直分量的大小各是多少?輕環(huán)移動的距離d是多少?分析與解:本題是“輕環(huán)”模型問題。由于輕環(huán)是套在光滑水平橫桿上的,在小球下落過程中,由于輕環(huán)可以無摩擦地

21、向右移動,故小球在落到最低點之前,繩子對小球始終沒有力的作用,小球在下落過程中只受到重力作用。因此,小球的運(yùn)動軌跡是豎直向下的,這樣當(dāng)繩子與橫桿成角時,小球的水平分速度為Vx=0,小球的豎直分速度。可求得輕環(huán)移動的距離是d=L-Lcos.問題8:必須會分析與斜面體有關(guān)的問題。xyV0Mm圖17例12、如圖17所示,水平粗糙的地面上放置一質(zhì)量為M、傾角為的斜面體,斜面體表面也是粗糙的有一質(zhì)量為m的小滑塊以初速度V0由斜面底端滑上斜面上經(jīng)過時間t到達(dá)某處速度為零,在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。求此過程中水平地面對斜面體的摩擦力與支持力各為多大?分析與解:取小滑塊與斜面體組成的系統(tǒng)為研究對象,系

22、統(tǒng)受到的外力有重力(m+M)g/地面對系統(tǒng)的支持力N、靜摩擦力f(向下)。建立如圖17所示的坐標(biāo)系,對系統(tǒng)在水平方向與豎直方向分別應(yīng)用牛頓第二定律得:f=0mV0cos/t,N(m+M)g=0mV0sin/t所以,方向向左;。問題9:必須會分析傳送帶有關(guān)的問題。例13、如圖18所示,某工廠用水平傳送帶傳送零件,設(shè)兩輪子圓心的距離為S,傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為,傳送帶的速度恒為V,在P點輕放一質(zhì)量為m的零件,并使被傳送到右邊的Q處。設(shè)零件運(yùn)動的后一段與傳送帶之間無滑動,則傳送所需時間為 圖18SPQV ,摩擦力對零件做功為 .分析與解:剛放在傳送帶上的零件,起初有個靠滑動摩擦力加速的過程,當(dāng)

23、速度增加到與傳送帶速度相同時,物體與傳送帶間無相對運(yùn)動,摩擦力大小由f=mg突變?yōu)榱悖撕笠运俣萔走完余下距離。由于f=mg=ma,所以a=g.加速時間 加速位移 通過余下距離所用時間 共用時間 摩擦力對零件做功 A N a1 N f2 B a2 f1 mg mg 圖19圖20(a)(b)例14、如圖19所示,傳送帶與地面的傾角=37,從A到B的長度為16,傳送帶以V0=10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端無初速的放一個質(zhì)量為0.5的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.5,求物體從A運(yùn)動到B所需的時間是多少?(sin37=0.6,cos37=0.8) 分析與解:物體放在傳送帶上后,開始階

24、段,傳送帶的速度大于物體的速度,傳送帶給物體一沿斜面向下的滑動摩擦力,物體由靜止開始加速下滑,受力分析如圖20(a)所示;當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時,由于tan,物體在重力作用下將繼續(xù)加速,此后物體的速度大于傳送帶的速度,傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動摩擦力,但合力沿傳送帶向下,物體繼續(xù)加速下滑,受力分析如圖20(b)所示。綜上可知,滑動摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變” 。 開始階段由牛頓第二定律得:sincos=a1;所以:a1=sinµcos=10m/s2;物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間1a11s;發(fā)生的位移:a112/2516;物體加速到10m/s 時

25、仍未到達(dá)B點。第二階段,有:sinµcosa2 ;所以:a22m/s 2;設(shè)第二階段物體滑動到B 的時間為t2 則:LABS2a22/2 ;解得:t21s , 2/=-11s (舍去)。故物體經(jīng)歷的總時間=t1t 2 =2s .從上述例題可以總結(jié)出,皮帶傳送物體所受摩擦力可能發(fā)生突變,不論是其大小的突變,還是其方向的突變,都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時刻。問題10:必須會分析求解聯(lián)系的問題。例15、風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的,大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力?,F(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實驗室。小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。如圖21所示。 (1)當(dāng)桿在水平方向上固定時,調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在

26、桿上作勻速運(yùn)動,這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的05倍。求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。 (2)保持小球所受風(fēng)力不變,使桿與水平方向間夾角為370并固定,則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離S所需時間為多少?(sin370 = 06,cos370 = 08)圖21FGFfFNGFFN1Ff1分析與解:依題意,設(shè)小球質(zhì)量為m,小球受到的風(fēng)力為F,方向與風(fēng)向相同,水平向左。當(dāng)桿在水平方向固定時,小球在桿上勻速運(yùn)動,小球處于平衡狀態(tài),受四個力作用:重力G、支持力FN、風(fēng)力F、摩擦力Ff,如圖21所示.由平衡條件得:FN=mgF=FfFf=FN解上述三式得:=0.5.同理,分析桿與水平方向間夾角為370時小球

27、的受力情況:重力G、支持力FN1、風(fēng)力F、摩擦力Ff1,如圖21所示。根據(jù)牛頓第二定律可得: Ff1=FN1解上述三式得.由運(yùn)動學(xué)公式,可得小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離S所需時間為: .FFFFF圖22三、警示易錯試題典型錯誤之一:不理解“輕彈簧”的物理含義。例16、(2004年湖北高考理綜試題)如圖22所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:中彈簧的左端固定在墻上,中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動,中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以L1、L2

28、、L3 、L4依次表示四個彈簧的伸長量,則有:AL2>L1; B. L4>L3;CL1>L3; D. L2=L4.錯解:由于中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動,而中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動,所以有 L4>L3,即B選項正確。分析糾錯:筆者看到這道試題以后,對高考命題專家是佩服得五體投地!命題者將常見的四種不同的物理情景放在一起,讓學(xué)生判別彈簧的伸長量的大小,不少學(xué)生不加思考的選擇B答案。沒有良好思維習(xí)慣的學(xué)生是不能正確解答本題的。這正是命題人的獨(dú)具匠心!本題實際上就是判斷四種情景下彈簧所受彈力的大小。由于彈簧的質(zhì)量不計,所以不論彈簧做何

29、種運(yùn)動,彈簧各處的彈力大小都相等。因此這四種情況下彈簧的彈力是相等,即四個彈簧的伸長量是相等。只有D選項正確。典型錯誤之二:受力分析漏掉重力。例17、蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項目。一個質(zhì)量為60kg的運(yùn)動員,從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時間為1.2s。若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力處理,求此力的大小。(g=10m/s2)錯解:將運(yùn)動員看質(zhì)量為m的質(zhì)點,從h1高處下落,剛接觸網(wǎng)時速度的大小 (向下), 彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時速度的大小 (向上) ,速度的改變量 (

30、向上), 以a表示加速度,表示接觸時間,則, 接觸過程中運(yùn)動員受到向上的彈力F。由牛頓第二定律, 由以上五式解得, , 代入數(shù)值得: 。分析糾錯:接觸過程中運(yùn)動員受到向上的彈力F和重力mg,由牛頓第二定律, 由以上五式解得, , 代入數(shù)值得:四、如臨高考測試m圖23m1右左1一個質(zhì)量可忽略不計的降落傘,下面吊一個很輕的彈簧測力計,測力計下面掛一個質(zhì)量為10kg的物體。降落傘在下降過程中受到的空氣阻力為30N,則此過程中測力計的示數(shù)為(取g=10m/s2) A130NB30NC70ND100N2.在汽車中懸線上掛一小球。實驗表明,當(dāng)做勻變速直線運(yùn)動時,懸線將與豎直方向成某一固定角度。如圖23所示

31、,若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體m1,則關(guān)于汽車的運(yùn)動情況和物體m1的受力情況正確的是:A汽車一定向右做加速運(yùn)動; B汽車一定向左做加速運(yùn)動;Cm1除受到重力、底板的支持力作用外,還一定受到向右的摩擦力作用;Dm1除受到重力、底板的支持力作用外,還可能受到向左的摩擦力作用。Mab圖24 3.如圖24所示,一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上,它的頂角為90°,兩底角為和;a、b為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊。已知所有接觸面都是光滑的?,F(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑,而楔形木塊靜止不動,這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于 ( )AMg+mg BMg+2mg CMg+mg(sin+si

32、n) DMg+mg(cos+cos)圖254如圖25所示,一個鐵球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落,接觸彈簧后將彈簧壓縮。在壓縮的全過程中,彈簧均為彈性形變,那么當(dāng)彈簧的壓縮量最大時:A球所受合力最大,但不一定大于重力值B球的加速度最大,且一定大于重力加速度值C球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D球所受彈力最大,且一定大于重力值。5、有一只籮筐盛有幾個西瓜,放在粗糙水平地面上,籮筐與水平地面間的動摩擦因數(shù)為若給籮筐一個水平初速度V0,讓整筐西瓜在水平地面上滑行,則在滑行過程中,籮筐內(nèi)某個質(zhì)量為m的西瓜(未與籮筐接觸)受到周圍的西瓜對它的作用力的大小為:A0 B CDa圖26GFfF

33、NN6、一物體放置在傾角為的斜面上,斜面固定于加速上升的電梯中,加速度為,如圖26所示在物體始終相對于斜面靜止的條件下,下列說法中正確的是A當(dāng)一定時,越大,斜面對物體的正壓力越小B當(dāng)一定時,越大,斜面對物體的摩擦力越大C當(dāng)一定時,越大,斜面對物體的正壓力越小D當(dāng)一定時,越大,斜面對物體的摩擦力越小t/sV/m.s-10246824圖28t/sF/N02468123圖277、放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度V與時間t的關(guān)系如圖27、28所示。取重力加速度g=10m/s2.由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為:Am=0.5kg,=0.4;B. m=1.5kg,=2/15;C. m=0.5kg,=0.2;D. m=1.0kg,=0.2.8、一航天探測器完成對月球的探測任務(wù)后,

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