閩師堂教案之高考物理第一輪總復(fù)習(xí)牛頓運動定律(編輯修改稿)
2025-07-04 23:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在t=，g=10m/s2,則F的最小值是 ，F(xiàn)的最大值是 。分析與解：因為在t=，在t=，所以在t=，P離開秤盤。此時P受到盤的支持力為零，由于盤和彈簧的質(zhì)量都不計，所以此時彈簧處于原長。：x=mg/k=因為，所以P在這段時間的加速度當(dāng)P開始運動時拉力最小，此時對物體P有Nmg+Fmin=ma,又因此時N=mg，所以有Fmin=ma=240N.當(dāng)P與盤分離時拉力F最大，F(xiàn)max=m(a+g)=360N.例一彈簧秤的秤盤質(zhì)量m1=1．5kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=10．5kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖9所示?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初0．2s內(nèi)F是變化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）F圖9分析與解：因為在t=，在t=，所以在t=，P離開秤盤。此時P受到盤的支持力為零，由于盤的質(zhì)量m1=1．5kg，所以此時彈簧不能處于原長，這與例2輕盤不同。,對物體P據(jù)牛頓第二定律可得： F+Nm2g=m2a對于盤和物體P整體應(yīng)用牛頓第二定律可得：令N=0，并由述二式求得，而，所以求得a=6m/s2.當(dāng)P開始運動時拉力最小，此時對盤和物體P整體有Fmin=(m1+m2)a=72N.當(dāng)P與盤分離時拉力F最大，F(xiàn)max=m2(a+g)=168N.問題6：必須會分析臨界問題。例如圖10，在光滑水平面上放著緊靠在一起的ＡＢ兩物體，Ｂ的質(zhì)量是Ａ的2倍，Ｂ受到向右的恒力ＦB=2N，Ａ受到的水平力ＦA=(92t)N，(t的單位是s)。從t＝0開始計時，則：A．Ａ物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的5／11倍；圖10 B．t＞４s后,Ｂ物體做勻加速直線運動； C．t＝,Ａ物體的速度為零； D．t＞,ＡＢ的加速度方向相反。aAP450圖11分析與解：對于A、B整體據(jù)牛頓第二定律有：FA+FB=(mA+mB)a,設(shè)A、B間的作用為N，則對B據(jù)牛頓第二定律可得： N+FB=mBa解得當(dāng)t=4s時N=0，A、B兩物體開始分離，此后B做勻加速直線運動，而A做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)t=。t＞,Ａ所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反。當(dāng)t４s時，A、B的加速度均為。綜上所述，選項A、B、D正確。例如圖11所示，細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a= 向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力T= 。mgaTN450圖12分析與解：當(dāng)滑塊具有向左的加速度a時，小球受重力mg、繩的拉力T和斜面的支持力N作用，如圖12所示。在水平方向有Tcos450Ncos450=ma。 在豎直方向有Tsin450Nsin450mg=0.由上述兩式可解出：mgaTα圖13由此兩式可看出，當(dāng)加速度a增大時，球受支持力N減小，繩拉力T增加。當(dāng)a=g時，N=0，此時小球雖與斜面有接觸但無壓力，處于臨界狀態(tài)。這時繩的拉力T=mg/cos450=.當(dāng)滑塊加速度ag時，則小球?qū)ⅰ帮h”離斜面，只受兩力作用，如圖13所示，此時細(xì)線與水平方向間的夾角α：Tcosα=ma,Tsinα=mg,解得。問題7：必須會用整體法和隔離法解題。，是考生備考臨考的難點之一.圖14FmM例用質(zhì)量為m、長度為L的繩沿著光滑水平面拉動質(zhì)量為M的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為F， 如圖14所示，求：(1)物體與繩的加速度；(2)繩中各處張力的大小(假定繩的質(zhì)量分布均勻，下垂度可忽略不計。)分析與解：(1)以物體和繩整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：F=（M+m）a,解得a=F/(M+m).圖15FxmxM(2)以物體和靠近物體x長的繩為研究對象，如圖15所示。根據(jù)牛頓第二定律可得：Fx=(M+mx/L)a=(M+) .ABLmθ圖16由此式可以看出：繩中各處張力的大小是不同的，當(dāng)x=0時，繩施于物體M的力的大小為。例1如圖16所示，AB為一光滑水平橫桿，桿上套一輕環(huán)，環(huán)上系一長為L質(zhì)量不計的細(xì)繩，繩的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當(dāng)細(xì)繩與AB成θ角時，小球速度的水平分量
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