高三物理三輪典型問題精品教案3：牛頓運動定律(編輯修改稿)
2025-07-05 00:01 本頁面
【文章內容簡介】 s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t=。t＞,Ａ所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反。當t４s時，A、B的加速度均為。綜上所述，選項A、B、D正確。mgaTN450圖12例如圖11所示，細線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質量為m的小球。當滑塊至少以加速度a= 向左運動時，小球對滑塊的壓力等于零，當滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力T= 。分析與解：當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，當加速度a增大時，球受支持力N減小，繩拉力T增加。當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=.當滑塊加速度ag時，則小球將“飄”離斜面，只受兩力作用，如圖13所示，此時細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例用質量為m、長度為L的繩沿著光滑水平面拉動質量為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。根據牛頓第二定律可得：Fx=(M+mx/L)a=(M+) .由此式可以看出：繩中各處張力的大小是不同的，當x=0時，繩施于物體M的力的大小為。ABLmθ圖16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質量不計的細繩，繩的另一端拴一質量為m的小球，現(xiàn)將繩拉直，且與AB平行，由靜止釋放小球，則當細繩與AB成θ角時，小球速度的水平分量和豎直分量的大小各是多少？輕環(huán)移動的距離d是多少？分析與解：本題是“輕環(huán)”模型問題。由于輕環(huán)是套在光滑水平橫桿上的，在小球下落過程中，由于輕環(huán)可以無摩擦地向右移動，故小球在落到最低點之前，繩子對小球始終沒有力的作用，小球在下落過程中只受到重力作用。因此，小球的運動軌跡是豎直向下的，這樣當繩子與橫桿成θ角時，小球的水平分速度為Vx=0,小球的豎直分速度。可求得輕環(huán)移動的距離是d=LLcosθ.問題8：必須會分析與斜面體有關的問題。xyV0Mmθ圖17例1如圖17所示，水平粗糙的地面上放置一質量為M、傾角為θ的斜面體，斜面體表面也是粗糙的有一質量為m的小滑塊以初速度V0由斜面底端滑上斜面上經過時間t到達某處速度為零，在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動。求此過程中水平地面對斜面體的摩擦力與支持力各為多大？分析與解：取小滑塊與斜面體組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)受到的外力有重力(m+M)g/地面對系統(tǒng)的支持力N、靜摩擦力f(向下)。建立如圖17所示的坐標系，對系統(tǒng)在水平方向與豎直方向分別應用牛頓第二定律得：－f=0－mV0cosθ/t,[N－(m+M)g]=0－mV0sinθ/t所以，方向向左；。問題9：必須會分析傳送帶有關的問題。例1如圖18所示，某工廠用水平傳送帶傳
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