上教版高一上3-d牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用13-wenkub
2022-11-29 16:11:04 本頁面
【正文】 們疊放在光滑水平面上， 如圖所示，在物體 A上施加一水平拉力 F＝ 15N， 則 A、 B的加速度各為多大？ 分析：從題設(shè)條件看 ， 水平拉力大于 B對(duì) A的最大靜摩擦力 ， 所以 A、 B可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) ， 根據(jù)牛頓第二定律采用隔離法 ， 可分別求得 A、 B加速度 2222A/4/312/21215asmsmmfasmsmmfFBmBAm＝＝＝＝＝＝??從結(jié)果看 ， 物體 B的加速度竟然大于物體 A的加速度 ， 這顯然是不合理的 ． 原來 A、 B之間是否產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng) ， 不能 根 樣判物體不動(dòng)時(shí)，才可以這只有當(dāng)來判斷是否大于據(jù) B(fF m力 ，然后再將 與 比較，當(dāng) ＞ 時(shí)， 、 有相對(duì)滑動(dòng)，＜ 時(shí)， 、 保持相對(duì)靜止，因此解 題的關(guān)鍵是求出臨界條件 ．F F F F F A BF F A BF0 0 000斷 )，而應(yīng)該先求出 A、 B剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的臨界水平拉 解：由于物體 B的加速度是由靜摩擦力產(chǎn)生的 ， 所以加 速度的最大值由最大靜 摩擦力決定， ＝＝a =123m / s4m / s22fmmBA、 B剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí) ， A、 B間恰好為最大靜摩 定律可求出臨界水平提供的，利用牛頓第二個(gè)加速度是由整體而言，這，對(duì)的加速度相同恰為、擦力，這時(shí)0mFABaBA出，故由牛頓第二定律求小于時(shí)它們之間的加速度應(yīng)仍保持相對(duì)靜止，但這、所以＜時(shí)，由于＝當(dāng)，根據(jù)題意＝＋＝＋＝，拉力20mBA004 m / sBAFF15NF20N4N3)(2)am(mFF22 3 m / s/3215a ＝＝＝ smmmFBA ??A、 B的共同加速度 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：在許多情況中，當(dāng)研究對(duì)象的外部或內(nèi)部條件超過某一臨界值時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生“突變”，這個(gè)臨界值就是臨界條件，而題目往往不會(huì)直接告訴你物體處于何種狀態(tài)．解決這類問題的方法一般先是求出某一物理量的臨界值，再將題設(shè)條件和臨界值進(jìn)行比較，從而判斷出物體所處的狀態(tài)，再運(yùn)用相應(yīng)的物理規(guī)律解決問題． 經(jīng)典練習(xí) :傾角為 θ的斜面體上 ， 用長為 l的細(xì)繩吊著一個(gè)質(zhì)量為 m的小球 ， 不計(jì)摩擦 ． 試求斜面體以加速度 a向右做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 繩中的張力 ． 分析：不難看出 ， 當(dāng)斜面體靜止不動(dòng)時(shí) ， 小球的受力情況 ， 如圖 (1)所示 ． 當(dāng)斜面體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大于某一臨界值時(shí) ， 小球?qū)㈦x開斜面 ． 為此 ， 需首先求出加速度的這一臨界值 ． 采用隔離體解題法 ． 選取小球作為研究對(duì)象 ， 孤立它進(jìn)行受力情況分析 ， 顯然 ， 上述臨界狀態(tài)的實(shí)質(zhì)是小
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