專題二牛頓運(yùn)動(dòng)定律(編輯修改稿)
2025-07-04 13:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy，如圖所示. 現(xiàn)突然加一沿x軸正方向、場強(qiáng)大小為E=106V/m的勻強(qiáng)電場，使小球開始運(yùn)動(dòng)，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強(qiáng)大小仍為E=106V/m的勻強(qiáng)電場，. 【解析】由牛頓定律可知小球在水平面上的加速度 a=qE/m= 當(dāng)場強(qiáng)沿x軸正方向時(shí)，=at==（方向沿x軸方向） 小球沿x軸方向移動(dòng)的距離為△x1=at2/2=. 在第2s內(nèi)，電場方向y軸正方向，x方向不再受力， 所以第2s內(nèi)小球在x方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（類似平拋運(yùn)動(dòng)）沿y方向的距離:△y=at2/2=. 沿x方向的距離:△x2=vxt==. 第2s未在y方向分速度為: vy=at== 由上可知，此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)方向與x軸成45176。角，要使小球速度變?yōu)?，則在第3s內(nèi)所加電場方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與x軸成225176。角.在第3s內(nèi)，設(shè)在電場作用下小球加速度的x分量和y方向分量分別為ax、ay，則 ax=vx/t=， ay=vy/t=； 在第3s未，小球到達(dá)的位置坐標(biāo)為 x3=△x1+△x2+vxtaxt2/2=， y3=△y+vytayt2/2=.【點(diǎn)評(píng)】學(xué)好物理要有一定的空間想像力，要分析、.【例8】如圖所示，有一質(zhì)量為m的小球P與穿過光滑水平板上小孔O的輕繩相連，用手拉著繩子另一端，使小球在水平板上繞O點(diǎn)做半徑為a、角速度為w的勻速圓周運(yùn)動(dòng).求：（1）此時(shí)繩上的拉力有多大？ （2）若將繩子從此狀態(tài)迅速放松，后又拉直，？ （3）小球做半徑為b的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子上的拉力又是多大？【解析】（1）繩子上的拉力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故有：F=mw2a（2）松手后繩子上的拉力消失，小球?qū)乃墒謺r(shí)的位置沿圓周的切線方向，= ，如圖所示故t=s/v=（3），球損失了沿繩的分速度，： v1=va/b=wa2/b. 所以繩子后來的拉力為： F′=mv21/b=mw2a4/b3.【點(diǎn)評(píng)】此題難在第3問，注意物體運(yùn)動(dòng)過程中的突變點(diǎn)，理解公式F=mv2/R中的v是垂直于半徑、沿切線方向的速度.五、圖像的運(yùn)用【例9】如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道設(shè)置在水平面上，兩軌道間距L=，電阻R=；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，磁場方向垂直軌道向下，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，【解析】，因安培力隨著速度增加電流變大而變大，所以拉力隨著時(shí)間而變化.設(shè)桿的質(zhì)量為m，加速度為a，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at，感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv，感應(yīng)電流I=E/R，安培力f=BIL， 由牛頓第二定律Ff=ma， 整理得F=ma+B2L2at/R，在圖線上取兩點(diǎn)代入后可得a = 10m/s2 m = . 〔2008年模擬〕1．關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ），加速度就一定越大 ，加速度就一定為零，加速度可能很大 ，加速度可能是零2．伽利略在研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)成功地設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)。下面關(guān)于理想實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是（ ）A．理想實(shí)驗(yàn)是建立在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上的合乎邏輯的科學(xué)推斷B．理想實(shí)驗(yàn)完全是邏輯思維的結(jié)果，不需要經(jīng)過客觀事實(shí)的檢驗(yàn)C．理想實(shí)驗(yàn)抓住了客觀事實(shí)的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律D．理想實(shí)驗(yàn)所提出的設(shè)想是不合乎實(shí)際的，因此得出的結(jié)論是脫離實(shí)際的、不可靠的3．某物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，它所受到的合外力的方向不變，大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖示，則在0t0這段時(shí)間內(nèi)( ) A．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．物體在t0時(shí)刻速度為零 C．物體在t0時(shí)刻速度最大，而加速度為零 D．物體做變加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度越來越大4．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤，使其測量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個(gè)重為10N 的鉤碼．彈簧秤彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖所示．則下列分析不正確的是（ ）A．
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