牛顿运动定律的10种典型例题

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1、例例1. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（过程中，下列说法中正确的是（ ）A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大小球刚接触弹簧瞬间速度最大B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C. 从小球接触弹簧到达最低点，小球的速度先增大后减小从小球接触弹簧到达最低点，小球的速度先增大后减小D.

2、 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大后增大1. 力和运动的关系力和运动的关系加速度与力有直接关系，速度与力没有直接关系。加速度与力有直接关系，速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系:加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为零时，速度有极值。零时，速度有极值。例例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成

3、一倾斜角的直线的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气探测器加速运动时，沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气探测器加速运动时，竖直向下喷气C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气探测器匀速运动时，竖直向下喷气D. 探测器匀速运动时，不需要喷气探测器匀速运动时，不需要喷气1. 力和运动的关系力和运动的关系例例3、如图所示，电梯与水平面夹角为、如图所示，电

4、梯与水平面夹角为300,当电梯加速向当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？的摩擦力是其重力的多少倍？1. 力和运动的关系力和运动的关系 牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律的矢量性300mg图1（1）若合外力变为零，加速度也立即变为零（加速度可以突变）。）若合外力变为零，加速度也立即变为零（加速度可以突变）。（2）中学物理中的）中学物理中的“绳绳”和和“线线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性：，一般都是理想化模型，具有如下几个特性：轻，即绳（或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，轻，即绳（

5、或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一根绳（或线）同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张力大小相等。的两端及其中间各点的张力大小相等。软，即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能弯曲）。由此特点可知，软，即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能弯曲）。由此特点可知，绳与其他物体相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向绳与其他物体相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。不可伸长：即无论绳子所受拉力多大，绳子的长度不变。由此特点知，不可伸长：即无论绳子所受拉力多大，绳子的长度不变。由此特点知，绳子中绳子中的张力可以突变。的张力可以突变。（3）中学物理中的）中学物理中

6、的“弹簧弹簧”和和“橡皮绳橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特，也是理想化模型，具有如下几个特性：性：轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一弹簧同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。的两端及其中间各点的弹力大小相等。弹簧既能受拉力，也能受压力（沿弹簧的轴线）；橡皮绳只能受拉力，不能承弹簧既能受拉力，也能受压力（沿弹簧的轴线）；橡皮绳只能受拉力，不能承受压力（因橡皮绳能弯曲）。受压力（因橡皮绳能弯曲）。由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生

7、形变需要一段时间，所以弹簧和弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变橡皮绳中的弹力不能突变。但是，当弹簧和橡皮绳被。但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立剪断时，它们所受的弹力立即消失。即消失。2. 力和加速度的瞬时对应关系力和加速度的瞬时对应关系例例4. 如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、N固固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间，小球瞬间，小球加速度的大小为加速度的大小为12m/s2 。若不拔去销钉。若不

8、拔去销钉M而拔去销钉而拔去销钉N瞬瞬间，小球的加速度可能是（间，小球的加速度可能是（ ）A.22m/s2 ，竖直向上，竖直向上B . 22m/s2 ，竖直向下，竖直向下C . 2m/s2 ，竖直向上，竖直向上D. 2m/s2 ，竖直向下，竖直向下2. 力和加速度的瞬时对应关系力和加速度的瞬时对应关系例例5. 如图如图2（a）所示，一质量为）所示，一质量为m的物体系于长度分别为的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线线剪断，

9、求剪断瞬时物体的加速度。剪断，求剪断瞬时物体的加速度。2. 力和加速度的瞬时对应关系力和加速度的瞬时对应关系L1L2图2(a)（l）下面是某同学对该题的一种解法：）下面是某同学对该题的一种解法：分析与解：设分析与解：设L1线上拉力为线上拉力为T1，L2线上拉力为线上拉力为T2，重力为重力为mg，物体，物体在三力作用下保持平衡在三力作用下保持平衡,有有 T1cosmg， T1sinT2， T2mgtan剪断线的瞬间，剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因反方向获得加速度。因为为mg tanma，所以加速度，所以加速度ag tan，方向在，方向在T2反方向。

10、反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图）若将图2(a)中的细线中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相）完全相同，即同，即 ag tan，你认为这个结果正确吗？请说明理由。，你认为这个结果正确吗？请说明理由。L1L2图2(a)例例6. 某型航空导弹质量为某型航空导弹质量为M，从离地面，从离地面H高处水平飞行的高处水平飞行的战斗机上水平发射，初速度为战斗机上水平发射，初速

11、度为v0 ，发射之后助推火箭便给，发射之后助推火箭便给导弹以恒定的水平推力导弹以恒定的水平推力F作用使其加速，不计空气阻力和作用使其加速，不计空气阻力和导弹质量的改变，下列说法正确的有（导弹质量的改变，下列说法正确的有（ ）A. 推力推力F越大，导弹在空中飞行的时间越长越大，导弹在空中飞行的时间越长B . 不论推力不论推力F多大，导弹在空中飞行的时间一定多大，导弹在空中飞行的时间一定C . 推力推力F越大，导弹的射程越大越大，导弹的射程越大D. 不论推力不论推力F多大，导弹的射程一定多大，导弹的射程一定3. 力的独立作用原理力的独立作用原理当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应当物