牛顿运动定律及其应用.ppt

第 2 讲牛顿运动定律及其应用 2.(多选)(2014·江苏高考)如图所示，A、B两物块的质量分别 为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为 μ，B与地面间的动摩擦因数为 μ。最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则(　　) A.当F2μmg时，A、B都相对地面静止 B.当F= μmg时，A的加速度为 μg C.当F3μmg时，A相对B滑动 D.无论F为何值，B的加速度不会超过 μg 【解析】选B、C、D。A、B之间的最大静摩擦力为2μmg，B物 块与地面间的最大静摩擦力为 μmg，当 μmgF2μmg时， A、B相对地面滑动，A错误。假设A、B之间为最大静摩擦力， 一起运动，此时B物块的加速度为fAB-fB=maB，解得aB= μg， D项正确。以A为研究对象，有F-fBA=2maB，解得F=3μmg，所 以当F= μmg时，A、B一起运动，对整体有F-fB=3ma，解得a= μg，B项正确。当F3μmg时，A相对B滑动，C项正确。 【加固训练】(多选)(2014·桂林模拟)如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上。当水平力F作用于左端A上，两木块一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1。当水平力F作用于右端B上，两木块一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则(　　) A.在两次作用过程中，木块的加速度的大小相等 B.在两次作用过程中，F1+F2F C.在两次作用过程中，F1+F2=F D.在两次作用过程中， 【解析】选A、C。当水平力F作用于左端A上，两木块一起做匀 加速运动时，由牛顿第二定律，可得整体的加速度a= ， 方向向右，对木块B，由牛顿第二定律可得F1=m2a= ； 当水平力F作用于左端B上，两木块一起做匀加速运动时，由牛 顿第二定律可得整体的加速度a= ，方向向左，对木块A， 由牛顿第二定律可得F2=m1a= ，因此，在两次作用过 程中，木块的加速度的大小相等，F1+F2=F， ，正确选项 为A、C。 热点考向三　用牛顿运动定律解多过程问题 【典题5·师生互动】如图甲所示，“ ”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC与水平面夹角为θ=37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求： (1)斜面BC的长度； (2)滑块的质量； (3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功。 【解析】(1)对滑块进行受力分析，如图所示。 由牛顿第二定律得： a1=gsinθ=6m/s2 由图像可知滑块在斜面上运动的时间为 t1=1s 由运动学公式得：x1= =3m (2)滑块对斜面的压力为F′N1=mgcosθ 木块对传感器的压力为F1=F′N1sinθ 由图像可知：F1=12N 解得m=2.5kg (3)滑块滑到B点时的速度为 v1=a1t1=6m/s 由图像可知：F′f=5N，t2=2s 滑块受到的摩擦力Ff=F′f=5N 滑块的加速度大小为a2= =2m/s2 木块AB的长度为x2=v1t2- =8m 运动过程中滑块克服摩擦力做的功为 W=Ff·x2=5×8J=40J 答案：(1)3m　(2)2.5 kg　(3)40 J 【解题悟道】 多过程问题求解的一般思路 (1)基本思路：受力分析和运动分析是解决问题的关键，而加速度是联系力与运动的桥梁。基本思路如图所示： (2)常用方法。 ①整体法与隔离法。 ②正交分解法。 (3)注意事项。 ①仔细审题，分析物体的受力及受力的变化情况，确定并划分出物体经历的每个不同的过程。 ②逐一分析各个过程中的受力情况和运动情况，以及总结前一过程和后一过程的状态有何特点。 ③前一个过程的结束就是后一个过程的开始，两个过程的交接点受力的变化、状态的特点是解题的关键。 【对点训练】 1.(2014·哈尔滨模拟)如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1∶4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动)(　　) A.1∶4　　 　 B.1∶1　　 C.8∶1　　 D.4∶1 【解析】选C。设初速度为vA，过B点速度为v