20xx-20xx學年度汕頭市潮陽第一中學高一物理競賽講義3-動力學-文庫吧
2025-07-20 07:47 本頁面
【正文】 綜合）一輛小汽車在平直的高速公路上以v0=108km／h的速度勻速行駛，突然駕駛員發(fā)現正前方s＝110m處有一輛因故障停在路上維修的貨車，于是急剎車．已知駕駛員的反應時間（從發(fā)現危險到踩下剎車踏板的時間） s．設剎車過程中車輪停止轉動，汽車作勻減速運動．求車輪與地面間的動摩擦因數μ至少要有多大才不會發(fā)生碰撞事故．14．(2000上海)如圖所示,長度相同的三根輕桿構成一個正三角形支架,在A處固定質量為2的小球，B處固定質量為m的小球,支架懸掛在O點,可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉動,開始時OB與地面相垂直,放手后開始運動,在不計任何阻力的情況下,下列說法正確的是： （A）A球到達最低點時速度為零。（B）A球機械能減少量等于B球機械能增加量。（C）B球向左擺動所能達到的最高位置應高于A球開始運動時的高度。（D）當支架從左向右回擺動時，A球一定能回到起始高度。動力學（初賽要求）第二課時：初賽知識要點分析一、牛頓運動定律（1）牛頓運動定律 一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。在牛頓運動定律中，第一定律有它獨立的地位。它揭示了這樣一條規(guī)律：運動是物體的固有屬性，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，認為“牛頓第一定律是牛頓第二定律在加速度為零時的特殊情況”的說法是錯誤的，它掩飾了牛頓第一定律的獨立地位。物體保持原有運動狀態(tài)（即保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)）的性質叫做慣性。因此，牛頓第一定律又稱為慣性定律。但二者不是一回事。牛頓第一定律談的是物體在某種特定條件下（不受任何外力時）將做什么運動，是一種理想情況，而慣性談的是物體的一種固有屬性。一切物體都有慣性，處于一切運動狀態(tài)下的物體都有慣性，物體不受外力時，慣性的表現是它保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。物體所受合外力不為零時，它的運動狀態(tài)就會發(fā)生改變，即速度的大小、方向發(fā)生改變。此時，慣性的表現是物體運動狀態(tài)難以改變，無論在什么條件下，都可以說，物體慣性的表現是物體的速度改變需要時間。質量是物體慣性大小的量度。（2）牛頓第二定律 物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比。加速度的方向跟合外力方向相同，這就是牛頓第二定律。它的數學表達式為牛頓第二定律反映了加速度跟合外力、質量的定量關系，從這個意義上來說，牛頓第二定律的表達式寫成更為準確。不能將公式理解為：物體所受合外力跟加速度成正比，與物體質量成正比，而公式的物理意義是：對于同一物體，加速度與合外力成正比，其比值保持為某一特定值，這比值反映了該物體保持原有運動狀態(tài)的能力。力與加速度相連系而不是同速度相連系。從公式可以看出，物體在某一時刻的即時速度，同初速度、外力和外力的作用時間都有關。物體的速度方向不一定同所受合外力方向一致，只有速度的變化量（矢量差）的方向才同合外力方向一致。牛頓第二定律反映了外力的瞬時作用效果。物體所受合外力一旦發(fā)生變化，加速度立即發(fā)生相應的變化。例如，物體因受摩擦力而做勻變速運動時，摩擦力一旦消失，加速度立即消失。剎車過程中的汽車當速度減小到零以后，不再具有加速度，它絕不會從速度為零的位置自行后退。（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，作用在一條直線上。作用力與反作用力具有六個特點：等值、反向、共線、同時、同性質、作用點不共物。要善于將一對平衡力與一對作用力和反作用力相區(qū)別。平衡力性質不一定相同，且作用點一定在同一物體上。二、力和運動的關系物體所受合外力為零時，物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。物體所受合外力不為零時，產生加速度，物體做變速運動。若合外力恒定，則加速度大小、方向都保持不變，物體做勻變速運動。勻變速運動的軌跡可以是直線，也可以是曲線。物體所受恒力與速度方向處于同一直線時，物體做勻變速直線運動。根據力與速度同向或反向又可進一步分為勻加速運動和勻減速運動，自由落體運動和豎直上拋運動就是例子。若物體所受恒力與速度方向成角度，物體做勻變速曲線運動。例如，平拋運動和斜拋運動。物體受到一個大小不變，方向始終與速度方向垂直的外力作用時，物體做勻速圓周運動。此時，外力僅改變速度的方向，不改變速度的大小。物體受到一個與位移方向相反的周期性外力作用時，做機械振動。綜上所述：判斷一個物體做什么運動，一看受什么樣的力，二看初速度與合外力方向的關系。三、力的獨立作用原理物體同時受到幾個外力時，每個力各自獨立地產生一個加速度，就像別的力不存在一樣，這個性質叫做力的獨立作用原理。物體的實際加速度就是這幾個分加速度的矢量和。根據力的獨立作用原理解題時，有時采用牛頓第二定律的分量形式 分力、合力及加速度的關系是 在實際應用中，適用選擇坐標系，讓加速度的某一個分量為零，可以使計算較為簡捷。通常沿實際加速度方向來選取坐標，這種解題方法稱為正交分解法。如圖所示，質量為的物體，置于傾角為的固定斜面上，在水平推力的作用下，沿斜面向上運動。物體與斜面間的滑動摩擦為，若要求物體的加速度，可先做出物體的受力圖（如圖所示）。沿加速度
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