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牛顿第二定律的综合应用

来源:用户分享 时间:2025/7/24 15:48:42 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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肥城一中“四阶段六步导学”课堂教学导学案

年级 高二 学科 物理 序号 10 编制人 庞兆旺 审核人 全体组员

课题:牛顿第二定律的综合应用

学生姓名 【导学目标】

1、明确超重和失重的加速度及运动特征,运用超重和失重的知识分析一些力学现象. 2.灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题; 3.用正交分解法解决受力复杂的问题;

4.综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段(过程)的运动问题; 5.熟悉常见的物理模型,应具有将实际问题抽象成物理模型的能力. 【重点】牛顿运动定律应用的思路和方法。【难点】整体法、隔离法的灵活运用;处理物理模型和建立模型的能力;临界问题的分析及物理量的确定。 【考点解读】

一、超重和失重 超重、失重和完全失重比较

二、整体法与隔离法 1.整体法

1

当连接体内(即系统内)各物体的_______相同时,可以把系统内的所有物体看成_________,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对______列方程求解的方法. 2.隔离法

当求系统内物体间________________时,常把某个物体从系统中______出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对______出来的物体列方程求解的方法. 【合作探究】

一.超重、失重的理解及应用

【例1】.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )

【变式训练1】.在第11届全运会上,福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95 m的高度,成为全国冠军,若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )

.下落过程中她处于失重状态 B.起跳以后上升过程她处于超重状态 C.起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力 D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力

【变式训练2】.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型,一个小朋友在B段的动摩擦因数μ1tanθ,他从点开始下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态.则该小朋友从斜面顶端点滑到底端C点的过程中( ) .地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右 B.地面对滑梯始终无摩擦力作用

C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小 D.地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小[

【变式训练3】.如图所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运

2

动状态可能为( )

A.加速下降 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 二.整体法与隔离法的使用

【例2】. 如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,静止释放后,小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑,此时绳子与竖直方向夹角为β,则下列说法正确的是( )

.杆对小环的作用力大于m1g+m2g B.m1不变,则m2越大,β越小 C.θ=β,与m1、m2无关 D.若杆不光滑,β可能大于θ 分析:

【变式训练4】. 如图所示,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为?,物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下,A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动。已知斜面的倾角为?,物体B的质量为m,则它们的加速度a及推力F的大小为( ) A. B. C. D.

a?gsin?,F?(M?m)g(??sin?) a?gcos?,F?(M?m)gcos? a?gtan?,F?(M?m)g(??tan?) a?gcot?,F??(M?m)g BθFA【变式训练5】.两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图所示。如果它们分别受到水平推力F1和F2,且F1>F2,则1施于2的作用力的大小为( ) A.F1 C.

B.F2

11( F1+ F2) D. (F1-F2) 22三.临界问题

【例.3】.[例3]如图2—1所示,质量均为M的两个木块A、B在水平力F的作用下,一起沿光滑的水平面运动,A与B的接触面光滑,且与水平面的夹角为60°

F ,求使A与B一起运动时的水平力F的范围。 A B

﹚60°

图2—1

3

【例4】.质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角为θ=60°的斜面体的顶端,斜面体静止时,小球紧靠在斜面上,线与斜面平行,如图所示,不计摩擦,求在下列三种情况下,细线对小球的拉力(取g=10 m/s)(1) 斜面体以23m/s的加速度向右加速运动;(2) 斜面体以43m/s,的加速度向右加速运动;

【变式训练6】 .如图4—1所示,质量为M的木块与水平地面的动摩擦因数为?,用大小为F的恒力使木块沿地面向右作直线运动,木块M可视为质点,则怎样施力才能使木块产生最大的加速度?最大加速度为多少?

F

四.板块模型

图4—1

﹚θ 2

2

2

【例5】.如图所示,把质量ml=4 kg的木块叠放在质量m2=5 kg的木块上,m2放在光滑的水平面上,

恰好使m1相对m2开始滑动时作用于木块m1上的水平拉力F1=12 N.那么,应用多大的水平拉力F2拉木块m2,才能恰好使m1相对m2开始滑动?

【例6】.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为

??0.4(g?10m/s2)

(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么? (2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。问:m在M上面滑动的时间是多大?

4

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