人教版必修一46用牛頓定律解決問(wèn)題(一)同步試題9(存儲(chǔ)版)
【正文】 （ 1）解答此題容易犯的錯(cuò)誤就是認(rèn)為彈簧無(wú)形變時(shí)物體的速度最大，加速度為零．這顯然是沒(méi)對(duì)物理過(guò)程認(rèn)真分析，靠定勢(shì)思維得出的結(jié)論．要學(xué)會(huì)分析動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，分析時(shí)要先在腦子里建立起一幅較為清晰的動(dòng)態(tài)圖景，再運(yùn)用概念和規(guī)律進(jìn)行推理和判斷． （ 2）通過(guò)此題，可加深對(duì)牛頓第二定律中合外力與加速度間的瞬時(shí)關(guān)系的理解，加深對(duì)速度和加速度間關(guān)系的理解．譬如，本題中 物體在初始階段，盡管加速度在逐漸減小，但由于它與速度同向，所以速度仍繼續(xù)增大． 例 如圖所示，車(chē)廂中有一傾角為 30176。第二問(wèn)已知的運(yùn)動(dòng)情況求其受力情況，根據(jù)平衡條件既可求出。 例 一斜面 AB 長(zhǎng)為 10 ｍ ,傾角為３０176。 例 如圖所示．彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到 O點(diǎn)并系住物體 m．現(xiàn)將彈簧壓縮到A 點(diǎn)，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)．如果物體受到的阻力恒定，則 A．物體從 A 到 O 先加速后減速 B．物體從 A 到 O 加速運(yùn)動(dòng)，從 O 到 B 減速運(yùn)動(dòng) C．物體運(yùn)動(dòng)到 O 點(diǎn)時(shí)所受合力為零 [來(lái)源 :Z167。 角．求：（ 1）木箱的加速度；（ 2）經(jīng)過(guò)半秒木箱的速度． [來(lái)源 :] 【 精析 】這個(gè)題目是根據(jù)已知的受力情況求運(yùn)動(dòng)情況．首先要進(jìn)行 ．木箱受四個(gè)力的作用：重力 G=mg，方向豎直向下；地面的支持力 N（注意： N≠G ），方向豎直向上；斜向右下方的推力 F，方向與水平面成 θ 角；滑動(dòng)摩擦力 f=μN(yùn) ，方向與木箱運(yùn)動(dòng)方向 ．受力圖如圖 312所示。的斜面，當(dāng)火車(chē)以 10m/s2加速度沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面上的物體 m與車(chē)廂相對(duì)靜止，分析物體 m所受摩擦力的方向 . 【精析】以物體 m為研究對(duì)象，作受力分析 .以加速度的方向求合力，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解；也可以將加速度分解到斜面方向和垂直斜面的方向，分別用牛頓第二定律。 【解答】 (1)以小物體為研究對(duì)象 ,其受力情況如圖所示 ,建 立 直 角 坐 標(biāo) 系 , 把 重 力 Ｇ 沿 ｘ 軸和 ｙ 軸 方 向 分解 : ?? s in,c o s 21 mgGmgG ?? 小物體沿斜面即 ｘ 軸方向加速運(yùn)動(dòng) ,設(shè)加速度為 ａ ,則 ａ ｘ ＝ ａ ,物體在ｙ軸方向沒(méi)有發(fā)生位移 ,沒(méi)有加速度則 ａ ｙ ＝０ ,由牛頓第二定律得 , 又 NFF ?? ? 所以， 22 /)30c o ( s i n10)c o s( s i nc o ss i nsmsmgm mgmga??????????? ?????? 設(shè)小物體下滑到斜面底端時(shí)的速度為 ｖ ,所用時(shí)間為 ｔ ,小物體由靜止開(kāi)始勻加速下滑 , 由 asvvt 2202 ?? smsmasv /????? 由 atvvt ?? 0 圖 圖 ssavt ??? (2)小物體沿斜面勻速下滑時(shí) ,處于平衡狀態(tài) ,其加速度 ａ ＝０ ,則在圖 3— 6— ５的直角坐標(biāo)中 0,0 ?? yx aa ,由牛頓第二定律 , 又 NFF ?? ? [來(lái)源 :學(xué)科網(wǎng) ZXXK] 所以 , ????? ?? ?NFF 【說(shuō)明】若給物體一定的初速度 ,當(dāng) μ ＝ tgθ 時(shí) ,物體沿斜面勻速下滑；當(dāng) μ ＞ tgθ （ μmgcosθ ＞ mgsinθ ）時(shí) ,物體沿斜面減速下滑；當(dāng) μ ＜ tgθ （ μ mgcosθ ＜ mgsinθ ）時(shí) ,物體沿斜面加速下滑 . 【點(diǎn)評(píng)】牛頓第二定律 F 合 ＝ ma 反映 了物體的加速度
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