物理：47用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題二學(xué)案新人教版必修(編輯修改稿)
2025-07-04 21:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，∴F＞（M + m）g．【答】 D．【說(shuō)明】必須注意，鐵片能吸引上升是一個(gè)加速過(guò)程，因此，Q＞mg．同時(shí)，不要疏忽鐵片對(duì)磁鐵的吸引力．【例6】如圖1所示，一只質(zhì)量為m的貓抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的垂直桿子．當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變．則桿下降的加速度為 [ ]【分析】 設(shè)貓急速上爬時(shí)對(duì)桿的作用力為f，方向向下，則桿對(duì)貓的作用力的大小也為f，方向向上，繩斷裂后，貓和桿的受力情況如圖2所示由于貓急速上爬，保持對(duì)地面的高度不變，意味著在這個(gè)過(guò)程中，貓對(duì)地?zé)o加速度，處于力平衡狀態(tài)，所以f = mg桿僅受兩個(gè)豎直向下的力作用，根據(jù)牛頓第二定律，得桿的加速度大小為其方向豎直向下．答 C．說(shuō)明 本題反映了牛頓第二定律的相對(duì)性，即加速度a必須是地面而言的．如果不理解這一點(diǎn)，本題就難以求解． 【例7】如圖1所示，一木塊從h=、長(zhǎng)L=，由靜止開始沿著斜面滑至底端．如果木塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，求（1）木塊運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）木塊從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間．【分析】以木塊為研究對(duì)象，它在下滑過(guò)程中受到三個(gè)力作用：重力mg、斜面支持力N、斜面的滑動(dòng)摩擦力f（圖2）由于這三個(gè)力不在同一直線上，可采用正交分解法，然后根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．【解】（1）設(shè)斜面傾角為θ，由受力圖2可知：沿斜面方向由牛頓第二定律得mgsinθ f = ma．垂直斜面方向由力平衡條件得N mgcosθ=0．又由摩擦力與正壓力的關(guān)系得f=μN(yùn)．聯(lián)立上述三式可解得木塊下滑的加速度為a = g（sinθμcosθ）．式中∴a = g（sinθμcosθ）=（）m／s2=／s2．【說(shuō)明】 這是屬于已知力求運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，通過(guò)加速度建立了力和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系．題解中基本上遵循了牛頓第二定律應(yīng)用的步驟?！ 纠?】 兩重疊在一起的滑塊，置于固定的、傾角為θ的斜面上，如圖1所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為M、m，A與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與A之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下，滑塊B受到的摩擦力 [ ]A．等于零B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mgcosθD．大小等于μ2mgcosθ【分析】把A、B兩滑塊作為一個(gè)整體，設(shè)其下滑加速度為a．由牛頓第二定律（M + m）gsinθμ1（M + m）gcosθ=（M + m）a，得a = g（sinθμ1cosθ）．由于a＜gsinθ
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