人教版必修一47《用牛頓定律解決問(wèn)題(二)》15-文庫(kù)吧
2024-11-19 10:03 本頁(yè)面
【正文】 斷面左端部分的摩擦力為 整個(gè)木料和斷面左側(cè)水平方向的受力情況如圖 2所示．根據(jù)加速度相同時(shí)力與質(zhì)量的比例關(guān)系可知 【說(shuō)明】 本題由于利用了 F∝ m的關(guān)系，可以不必計(jì)算加 速度，十分簡(jiǎn)捷．由解得結(jié)果可知，截面位置取得離拉力處越遠(yuǎn)，截面兩側(cè)的相互作用力越小，當(dāng) x = L時(shí)， T=0，這是顯然的結(jié)果． 如果木料受到水平推力作用，情況怎樣？有興趣的同學(xué)可自行研究． 【例 4】 物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖 1所示．在 A點(diǎn)物體開(kāi)始與彈簧接觸．到 B點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回，則以下說(shuō)法正確的是 [ ] A．物體從 A下降和到 B的過(guò)程中，速率不斷變小 B．物體從 B上升到 A的過(guò)程中，速率不斷變大 C．物體從 A下降到 B， 以及從 B上升到 A的速程中，速率 都是先增大，后減小 D．物體在 B點(diǎn)時(shí)，所受合力為零 【分析】 本題考察 a與 F合的對(duì)應(yīng)關(guān)系，彈簧這種特殊模型的變化特點(diǎn)，以及由物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程及狀態(tài)分析清楚，同時(shí)對(duì) 物體正確的受力分析，是解決本題思路所在． 【解】 找出 AB之間的 C位置，此時(shí) F合 =0 則（ 1）從 A→ C．由 mg＞ kx1， （ 2）在 C位量 mg = kxc， a=0，物體速度達(dá)最大（如圖 2乙） （ 3）從 C→ B，由于 mg＜ kx2， 同理，當(dāng)物體從 B→ A時(shí)，可以分析 B→ C做加速度越來(lái)越小的變加速直線運(yùn)動(dòng)；從 C→ A做加速度越來(lái)越大的減速直線運(yùn)動(dòng)． 【說(shuō)明】 由物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，是牛頓第二定律應(yīng)用的重要部分，也是解綜合問(wèn)題的基礎(chǔ)． 彈簧這種能使物體受力 連續(xù)變化的模型，在物理問(wèn)題（特別是定性判斷）中經(jīng)常應(yīng)用．其應(yīng)用特點(diǎn)是：找好初末兩態(tài)，明確變化過(guò)程． [來(lái)源 :Z167。xx167。] 【例 5】 圖中 A為電磁鐵， C為膠木秤盤(pán)， A和 C（包括支架）的總質(zhì)量為 M， B為鐵片，質(zhì)量為 m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于 O點(diǎn)．當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升 的過(guò)程中，輕繩上拉力 F的大小為 [ ] A． F = Mg B． Mg＜ F＜（ M＋ m） g C． F=（ M + m） g D． F＞（ M + m） g 【分析】 以鐵片為研究對(duì)象，它被吸引上升過(guò)程中受到電磁鐵對(duì)它的吸引力 Q（變力）、重力 mg．在 每一時(shí)刻 Q mg = ma，即 Q＞ mg． 根 據(jù)牛頓第三定律，鐵片也對(duì)電磁鐵 A（包括支架 C）施加向下的吸引力，其大小 Q′ =Q． 以 A和 C為研究對(duì)象，它受到細(xì)線向上拉力 F、 A′ 和 C的重力 Mg、鐵 片吸引力 Q′ ．由力平衡條件知 F = Mg + Q′ = Mg + Q， ∴ F＞（ M + m） g． 【答】 D． 【說(shuō)明】 必須注意，鐵片能吸引上升是一個(gè)加速過(guò)程，因此， Q
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