熱點講座3綜合應用牛頓運動定律解題(編輯修改稿)
2025-11-14 17:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時 , 物體仍落在 Q點 。當傳送帶的速度 v帶 ≥ 時 , 物體將落在 Q點的右邊 . 答案 見解析 gH2gLv ?220 ?gLv ?220 ? (2)傾斜放置運行的傳送帶 這種傳送帶是指兩皮帶輪等大 ,軸心共面但不在 同一水平線上 (不等高 ),傳送帶將物體在斜面上傳送 的裝置 .處理這類問題 ,同樣是先對物體進行受力分 析 ,再判斷摩擦力的方向是解題關鍵 ,正確理解題意 和挖掘題中隱含條件是解決這類問題的突破口 .這類 問題通常分為 :運動學型 。動力學型 。能量守恒型 . 【 例 8】 如圖 8所示 ,傳送帶與水平面 夾角為 37176。 ,并以 v=10 m/s運行 ,在傳送帶 的 A端輕輕放一個小物體 ,物體與傳送帶 之間的動摩擦因數(shù) μ =,AB長 16米 , 求以下兩種情況下物體從 A到 B所用的時間 . (1)傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動 . (2)傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動 . 圖 8 解析 (1)傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如題圖 所示 : mgsinθ μ mgcosθ =ma a=gsinθ μ gcosθ =2 m/s2 x= at2 t= =4 s. (2)傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動 ,物體受力如圖 : 開始摩擦力方向沿傳送帶向下 ,向下勻加速運動 a=gsin 37176。 +μ gcos 37176。 =10 m/s2 t1=v/a=1 s 21s21622 ??ax x1= at2=5 m x2=11 m 1秒后 ,速度達到 10 m/s,摩擦力方向變?yōu)檠貍? 送帶向上 .物體以初速度 v=10 m/s向下做勻加速運動 a2=gsin 37176。 μ gcos 37176。 =2 m/s2 x2=vt2+ a2 11=10t2+ 2 t2=1 s 因此 t=t1+t2=2 s 答案 (1)1 s (2)2 s 212122t22t21 點評 綜上所述 ,傳送帶問題包含力 、 運動 、 能 量等知識點 ,而且其中的摩擦力的方向 、 大小可能要 發(fā)生變化 ,但只要掌握了上述三種基本類型 ,傳送帶 問題就可迎刃而解 ,以上就是筆者對傳送帶題型的幾 點總結(jié) .當然 ,“ 傳送帶類問題 ” 題型還不止這些 .但 不管怎樣 ,只要我們了解其物理情景 ,物理模型 ,會進 行受力分析 ,再靈活配合牛頓第二定律和能量知識就 一定能正確解答 . 素能提升 AB和 BC, A和 C兩點在同一水平面上 , 斜面 BC比斜面 AB長 ,如圖 9 所示 .一個滑塊自 A點以速 度 vA上滑 ,到達 B點時速度 減小為零 ,緊接著沿 BC滑下 .設滑塊從 A點到 C點的總時間是 v隨時間 t變化的規(guī)律的圖象是 ( ) 圖 9 解析 設 AB長為 L1,傾角為 α ,BC長為 L2,傾角為 β . 滑塊沿 AB上滑的加速度大小為 a1=gsin α ,滑塊從 A 滑到 B所用的時間為 :t1= 由運動學公式 得 : = B滑到 C時的加速度大小 為 :a2=gsin β ,滑到 C點的速度為 :vC= ,從 B 滑到 C所用的時間為 :t2= 由幾何關系可 得 ,L1sin α =L2sin β ,聯(lián)立解得 :vC=vA,t1＜ t2,綜合得 出 ,正確選項為 C. 答案 C ,sin1 ???gaA ?2A?222 La,s in2 ???gaCC ? 10所示 ,彈簧秤外殼質(zhì)量為 m0,彈簧及掛 鉤的質(zhì)量忽略不計 ,掛鉤吊著一質(zhì)量為 m的重 物 .現(xiàn)用一方向豎直向上的外力 F拉著彈簧秤 , 使其向上做勻加速直線運動 ,則彈簧秤的讀數(shù) 為 ( ) 圖 10 FmmmFmmmmgmmmmg???0000.. 解析 以彈簧和重物整體為研究對象 ,F (m0+m)g=(m0+m)a,以重物為研究對象 ,F彈 mg=ma,得到彈簧秤的讀數(shù) F彈 = 故 D正確 . 答案 D ,0Fmm m? 11所示 ,一水平方向足夠長的 傳送帶以恒定的速度 v1沿順時針 方向運動 ,一物體以水平速度 v2從 右端滑上傳送帶后 ,經(jīng)過一段時間 又返回光滑水平面 ,此時速率為 v2′ ,則下列說法正確的是 ( ) v1＜ v2,則 v2′ =v1 v1＞ v2,則 v2′ =v2 v2多大 ,總有 v2′ =v2 v1=v2時 ,才有 v2′ =v2 圖 11 解析 設物體的質(zhì)量為 m,物體與傳送帶之間的滑動 摩擦力大小為 Ff,物體相對傳送帶滑動的加速度大小 為 ,則有 :Ff=ma,物體在傳送 帶上向左滑動的位移為 :x= .速度減為零后 , 在滑動摩擦力的作用下開始向右勻加速運動 ,加速度 大小仍為 a,若 v1＞ v2,滑到傳送帶右端時的速度大小 為 :v2′ = ,比較可以得出 ,v2′ =v2＜ v1。若 v1＜ v2, 物體還沒有運動到傳送帶的右端 ,速度就和傳送帶的 速度相同 ,物體與傳送帶之間不再存在摩擦力 ,物體 隨傳送帶一起勻速運動 ,v2′ =v1＜ A、 B. 答案 AB av222ax2 12所示 ,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為 m和 2m 的四個木塊 ,其中兩個質(zhì)量為 m的木塊間用一不可伸 長的輕繩相連 ,木塊間的最大靜摩擦力是 μ 水平拉力 FT拉其中一個質(zhì)量為 2m的木塊 ,使四個木 塊以同一加速度運動 ,則輕繩對 m的最大拉力為 ( ) 圖 12 解析 設繩中的最大拉力為 F,共同運動的加速度為 a, 對右邊的 m應用牛頓第二定律得 :μ mgFT=ma,對左邊 的兩個物體應用牛頓第二定律得 :FT=3ma,聯(lián)立解得
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