專題三力與運(yùn)動(dòng)牛頓定律(編輯修改稿)
2025-07-04 13:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 與傳送帶速度相同發(fā)生的位移為由于μ＜tanθ（μ=，tanθ=），物體在重力作用下將繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體的速度大于傳送帶的速度時(shí)，物體給傳送帶的摩擦力沿傳送帶向上．如圖16所示，由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ=ma2 圖2解得：a2=2m/s設(shè)后一階段物體滑至低端所用時(shí)間為t2， 由L－s=vt2+解得t2=1s （t2=11s舍去）所以，物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間 t=t1+t2=2s題后反思：本題是傾斜放置的傳送帶問(wèn)題，涉及到斜面上的受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析等較多知識(shí)。難度較大，能力要求較高。求解此類問(wèn)題應(yīng)認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定物體是否受到滑動(dòng)摩擦力的作用，如果受到滑動(dòng)摩擦力應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．【例8】某人在地面上最多可舉起60 kg的物體，在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中可舉起80 kg的物體，則此電梯的加速度的大小、方向如何？電梯如何運(yùn)動(dòng)？（g=10 m/s2）解析：某人在地面上最多可舉起m1=60 kg的物體，則人對(duì)物體的最大支持力FN= m1g=600N，當(dāng)人在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中可舉起m2=80 kg的物體，物體受力如圖3所示，由牛頓第二定律得m2g FN = m2a，解得a = m/s2，豎直向下．所以，電梯向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．題后反思：超重和失重現(xiàn)象，只決定于物體在豎直方向上的加速度，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)．物體有向上的加速度時(shí)，超重；有向下的加速度時(shí)，失重；當(dāng)豎直向下的加速度為重力加速度時(shí)，完全失重．這是一種力學(xué)現(xiàn)象，物體所受重力（mg）并不變化．【例9】一彈簧秤秤盤的質(zhì)量M=，盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=，彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)，輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m，系統(tǒng)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．現(xiàn)給物體PFmkMP施加一豎直向上的拉力F，使P由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)．，．求物體勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度多大？取g=10m/s2． 解析： 因?yàn)樵趖=，在t=，所以在t=，P離開秤盤．此時(shí)P對(duì)盤的壓力為零，由于盤的質(zhì)量M=，所以此時(shí)彈簧不能處于原長(zhǎng)．開始時(shí)，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由平衡條件得 t=，P與秤盤分離，設(shè)彈簧壓縮量為x2，對(duì)秤盤據(jù)牛頓第二定律得：t=，物體的位移：由以上各式解得a=6m/s2．題后反思：與彈簧關(guān)聯(lián)的物體，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度（形變量）隨之變化，物體所受彈力也相應(yīng)變化．物體的位移和彈簧長(zhǎng)度的變化之間存在一定的幾何關(guān)系，這一幾何關(guān)系常常是解題的關(guān)鍵．四、考點(diǎn)精煉1．手提一根不計(jì)質(zhì)量的、下端掛有物體的彈簧上端，豎直向上作加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手突然停止運(yùn)動(dòng)后的極短時(shí)間內(nèi)，物體將 （ ）A．立即處于靜止?fàn)顟B(tài) B．向上作加速運(yùn)動(dòng)C．向上作勻速運(yùn)動(dòng) D．向上作減速運(yùn)動(dòng)F2．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，沿豎直墻壁勻加速向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與豎直方向的夾角為．已知木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為181。，則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小是 （ ）A．181。mg B．Fcosθ mgC．Fcosθ+mg D．181。Fsinθ3．傾角為θ的光滑斜面上有一質(zhì)量為m的滑塊正在加速下滑，如圖所示。滑塊上懸掛的小球達(dá)到穩(wěn)定（與滑塊相對(duì)靜止）后懸線的方向是（ ）A．豎直下垂B．垂直于斜面C．與豎直向下的方向夾角D．以上都不對(duì)4．某同學(xué)找了一個(gè)用過(guò)的“易拉罐”在靠近底部的側(cè)面打了一個(gè)洞，用手指按住洞，向罐中裝滿水，然后將易拉罐豎直向上拋出，空氣阻力不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）A．易拉罐上升的過(guò)程中，洞中射出的水的速度越來(lái)越快B．易拉罐下降的過(guò)程中，洞中射出的水的速度越來(lái)越快C．易拉罐上升、下降的過(guò)程中，洞中射出的水的速度都不變D．易拉罐上升、下降的過(guò)程中，水不會(huì)從洞中射出ABCDθ5．如圖所示，將小球甲、乙、丙（都可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲是從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D，且C點(diǎn)很靠近D點(diǎn)。如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判斷正確的是： （ ）A．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)B．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，丙球最后到達(dá)D點(diǎn)C．丙球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)t/st1t2t3t4OF/NF1F21010D．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，無(wú)法判斷哪個(gè)球最后到達(dá)D點(diǎn)6．質(zhì)點(diǎn)受到在一條
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