牛頓運動定律的案例分析(編輯修改稿)
2024-12-15 05:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 代入數(shù)據(jù)解得 t＝ 2 s 【 答案 】 (1)200 N 向右 (2)2 m/s2 向左 (3)2 s 2 — 1 如下圖所示， A 物體質(zhì)量為 1 k g ，放在光滑桌面上．在下列兩種情況下 A 物體的加速度各為多大？ (1 ) 用 F ＝ 1 N 的力拉繩子； (2 ) 在繩端掛質(zhì)量為 m ＝ 0 .1 k g 的物體． ( 滑輪、細繩質(zhì)量及摩擦力均不計 ) 【解析】 (1 ) 對物體 A 由 F ＝ ma 得 a ＝Fm A＝11 m / s2＝ 1 m / s2. (2 ) 對 m ， mg － T ＝ ma ′ ① 對物體 A T ＝ m A a ′ ② 由 ①② 得： a ′ ＝ 0 . 9 1 m / s2. 【 答案 】 (1)1 m/s2 (2) m/s2 混淆不同的運動狀態(tài)，遺漏物理過程 在光滑的水平面上，一個質(zhì)量為 2 0 0 g的物體，在 1 N 的水平力作用下由靜止開始做勻加速直線運動， 2 s 后將此力換為相反方向的 1 N的力，再過 2 s 將力的方向再反過來 ?? 這樣物體受到的力大 小不變，而力的方向每過 2 s 改變一次，求經(jīng)過 3 0 s 物體的位移． 【 指點迷津 】 解題前先要弄清物體的受力情況，然后才能判斷物體的運動情況．物體在前 2 s內(nèi)做初速度為零的勻加速直線運動，在第二個 2 s內(nèi)做勻減速直線運動． 【解析】 解法一： 先分段分析． (1 ) 物體在 1 N 的水平力作用下，產(chǎn)生的加速度大小為： a ＝Fm＝10 .2 m / s2＝ 5 m / s2 物體在 2 s 內(nèi)做勻加速直線運動， 2 s 內(nèi)位移為： s1＝12at2＝12 5 22 m ＝ 1 0 m ．方向與力的方向相同． 在 2 s 末的速度 v1為： v1＝ at ＝ 5 2 m / s ＝ 1 0 m / s (2 ) 從第 3 s 初到第 4 s 末，在這 2 s 內(nèi)，力 F 的方向變成反向，物體將以 v1＝ 1 0 m / s 的初速度做勻減速運動， 4 s 末的速度為： v2＝ v1－ at ＝ ( 1 0 － 5 2 ) m / s ＝ 0 在此 2 s 內(nèi)物體的位移為： s2＝v1＋ v22t＝10 ＋ 02 2 m ＝ 1 0 m 方向與位移 x1的方向相同． 從上述分段分析可知，在這 4 s內(nèi)物體的位移為 s1＋ s2＝ 20 m．物體 4 s末的速度為零，以后重復上述過程，每 4 s物體前進 20 m．在 30 s內(nèi)有 7次相同的這種過程，經(jīng)過 4 s 7＝ 28 s，最后 2 s 物體做初速度為零的勻加速直線運動，位移為 10 m. 所以經(jīng)過 30 s物體總位移為： s＝ (20 7＋ 10) m＝ 150 m. 解法二： 本題可采用下圖所示的 v－ t圖象求解 .30 s內(nèi)的位移就是 v－ t圖象所圍 “ 面積 ” 的大?。獾?s＝ 150 m. 在兩種解題方法中，解法一是基本解法，它強調(diào)了對運動過程的分析及不同規(guī)律的應用，這是學習的重點．解法二解法簡單，能力要求高，提
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