熱點(diǎn)講座3綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題-wenkub
2022-11-02 17:22:49 本頁面
【正文】 摩擦因數(shù) μ =,AB長(zhǎng) 16米 , 求以下兩種情況下物體從 A到 B所用的時(shí)間 . (1)傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) . (2)傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) . 圖 8 解析 (1)傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力如題圖 所示 : mgsinθ μ mgcosθ =ma a=gsinθ μ gcosθ =2 m/s2 x= at2 t= =4 s. (2)傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) ,物體受力如圖 : 開始摩擦力方向沿傳送帶向下 ,向下勻加速運(yùn)動(dòng) a=gsin 37176。 ④ 圖象型 . 【 例 7】 如圖 7所示 ,質(zhì)量為 m的物體從離傳送帶高 為 H處沿光滑圓弧軌道下滑 ,水平進(jìn)入長(zhǎng)為 L的靜止的 傳送帶 ,之后落在水平地面的 Q點(diǎn) .已知物體與傳送帶 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ,則當(dāng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,物體仍以 上述方式滑下 ,將落在 Q點(diǎn)的左邊還是右邊 ？ 圖 7 解析 物體從 P點(diǎn)落下 ,設(shè)水平進(jìn)入傳送帶的速 度為 v0,則由機(jī)械能守恒定律得 mgH= (1)當(dāng)傳送帶靜止時(shí) ,分析物體在傳送帶上的受力 , 可知物體做勻減速運(yùn)動(dòng) ,a=μ mg/m=μ 送帶時(shí)的速度為 vt= ,隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而落 在 Q點(diǎn) . (2)當(dāng)傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,物體的受力情況 與傳送帶靜止時(shí)相同 ,因而物體離開傳送帶時(shí)的速度 仍為 vt= ,隨后做平拋運(yùn)動(dòng)而仍落在 Q 點(diǎn) .(當(dāng) ＜ 2μ gL時(shí) ,物體將不能滑出傳送帶而被傳 送帶送回 ,顯然不符合題意 ,舍去 .) 2021 ?mgL?? 220 ?gL?? 220 ?20? (3)當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,可能出現(xiàn)五種情況 : ① 當(dāng)傳送帶的速度 v帶 較大時(shí) ,v帶 ≥ 則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體一直做勻加 速運(yùn)動(dòng) ,離開傳送帶時(shí)的速度為 v= ＞ vt= 因而將落在 Q點(diǎn)的右邊 . ② 當(dāng)傳送帶的速度 v帶較小時(shí) ,v帶 ＜ 則分析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體一直做勻減速 運(yùn)動(dòng) ,離開傳送帶時(shí)的速度為 vt= 因而仍將落在 Q點(diǎn) . gL?? 220 ?,220 gL?? ?,220 gL?? ?gL?? 220 ?,220 gL?? ? ③ 當(dāng)傳送帶的速度 ＜ v帶 ＜ ,則分 析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體將在傳送帶上先做 勻加速運(yùn)動(dòng) ,后做勻速運(yùn)動(dòng) ,離開傳送帶時(shí)的速度 vt ＞ 因而將落在 Q點(diǎn)右邊 . ④ 當(dāng)傳送帶的速度 ＞ v帶 ＞ 時(shí) ,則分 析物體在傳送帶上的受力可知 ,物體將在傳送帶上先 做勻減速運(yùn)動(dòng) ,后做勻速運(yùn)動(dòng) ,離開傳送帶時(shí)的速度 vt＞ ,因而將落在 Q點(diǎn)右邊 . gL?? 220 ?gH2,220 gL?? ?gH2 gL?? 220 ?gL?? 220 ? ⑤ 當(dāng)傳送帶的速度 v帶 = 時(shí) ,則物體在傳送帶 上不受摩擦力的作用而做勻速運(yùn)動(dòng) ,故將落在 Q點(diǎn)的 右邊 . 綜上所述 :當(dāng)傳送帶的速度 v帶 ≤ 時(shí) , 物體仍落在 Q點(diǎn) 。 x相對(duì) ,放在水平傳送帶上 ,則在整個(gè) 加速過程中物體獲得的動(dòng)能 Ek,因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱 量 Q有如下規(guī)律 : Ek=Q= mv帶 2 21 (1)水平放置運(yùn)行的傳送帶 處理水平放置的傳送帶問題 ,首先應(yīng)對(duì)放在傳送 帶上的物體進(jìn)行受力分析 ,分清物體所受摩擦力是阻 力還是動(dòng)力 。運(yùn)動(dòng)分析中的速度變化 —— 相 對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和對(duì)地速度變化 . 分析關(guān)鍵是 :(1)v物 、 v帶 的大小方向 。 =ma. ① 在豎直方向上有 FNcos 30176。 熱點(diǎn)講座 熱點(diǎn)解讀 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題是整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)的 最基本的能力要求之一 ,在高考中對(duì)合成法 、 正交分 解法 、 隔離法 、 整體法 、 極限分析法和假設(shè)法的應(yīng) 用考查 ,歷來成為高考命題的熱點(diǎn) . 本部分內(nèi)容的另一個(gè)熱點(diǎn)問題是 “ 傳送帶模型問 題 .” 章末總結(jié) “ 傳送帶類問題 ” 是以真實(shí)物理現(xiàn)象為依據(jù)的問 題 ,它既能訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維 ,又能聯(lián)系科學(xué) 、 生 產(chǎn)和生活實(shí)際 ,因而這種類型題具有生命力 ,當(dāng)然也 是高考命題專家所關(guān)注的問題 .由于 “ 傳送帶類問題 ” 在高考考綱范圍內(nèi)屬于涉及力 、 運(yùn)動(dòng) 、 能量等比較 綜合的一種常見的模型 ,所以是歷年來高考試題考查 的熱點(diǎn) .學(xué)生對(duì)這類問題做答的得分率低 . 專題講座 專題一 解牛頓運(yùn)動(dòng)定律題的五種方法 合成法是根據(jù)物體受到的力 ,用平行四邊形定則 求出合力 ,再根據(jù)要求進(jìn)行計(jì)算的方法 .這種方法一 般適用于物體只受兩個(gè)力作用的情況 . 【 例 1】 如圖 1所示 ,在小車中懸掛 一小球 ,若偏角 θ 未知 ,而已知擺球 的質(zhì)量為 m,小球隨小車水平向左 運(yùn)動(dòng)的加速度為 a=2g(取 g=10 m/s2), 則繩的張力為 ( ) m B. m D.(50+8 )m 解析 小球受重力 mg和繩的拉力 FT 兩個(gè)力的作用 ,受力情況如圖所示 . 根據(jù)平行四邊形定則 ,重力 mg 和繩的拉力 FT的合力 F的方向水平向左 ,由牛頓第 二定律有 F=ma=2mg=20m,由勾股定理得 FT= (mg)2+F2,所以 FT=10 m. 圖 1 A 5 33435 當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí) , 通常采用正交分解法解題 .為減少矢量的分解 ,建立 坐標(biāo)系時(shí) ,確定 x軸的正方向常有以下兩種選擇 . (1)分解力而不分解加速度 分解力而不分解加速度 ,通常以加速度 a的方向 為 x軸的正方向 ,建立直角坐標(biāo)系 ,將物體所受的各個(gè) 力分
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