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第三单元牛顿运动定律
§2 牛顿第二定律两类动力学问题
一.知识点
1.牛顿第二定律(矢量性同体性瞬时性独立性因果性相对性)
2.两类动力学问题
3.力学单位制
二.典例解析
1.牛顿第二定律(含系统牛顿第二定律)
(1)矢量性
【例1】如图1所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
变式1:如图所示,倾斜索道与水平方向夹角为37°,当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时,车厢中的人对厢底的压力为其重力的1.25倍。那么车厢对人的摩擦力为其重力的
A、倍 B、倍 C、倍 D、倍
变式2:如图所示,质量为m的物块置于质量为M倾角为θ的光滑斜面上,为使物块与斜面相对静止,求作用于斜面上的水平推力为多大?
(2)同体性(统一性——即对象与过程的统一)
【例2】一人在井下站在吊台上,用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2)
变式1:如图4所示,质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则1施于2的作用力大小为( )
A.F1 B.F1-F2
C.12(F1-F2) D.12(F1+F2)
变式2:如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的阻力恒定,则
A.物体从A到O点先加速后减速
B.物体运动到O点时所受的合外力为零,速度最大
C.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小
变式3:如图所示,一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一自由端位于O点,现用一滑块将弹簧的自由端(与滑块未拴接)从O点压缩至A点后于t=0时刻由静止释放,滑块t1时刻经过O点,t2时刻运动到B点停止。下列四个图象的实线部分能反映滑块从A运动B的图象的是
A B C D
(3)瞬时性
【例3】如图所示,质量均为m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬间加速度各是多少?
变式1:如图(a)(b)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
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