高一物理-牛頓第二定律-課件(共2課時)(編輯修改稿)
2024-09-12 01:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，故應以球為研究對象，球受兩個力作用：重力 mg和線的拉力 F，由于球隨車一起沿水平方向做勻變速直線運動，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向． 依題意作受力分析圖 ( 如圖所示 ) ，球所受的合外力為 F 合 ＝ mg t a n 3 7 176。 由牛頓第二定律 F 合 ＝ ma 可求得球的加速度為 a ＝F 合m＝ g t a n 3 7 176。 ＝ 7 . 5 m / s2 加速度方向水平向右． 車廂可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做勻減速直線運動． ( 2 ) 由圖可得，線對球的拉力大小為 F ＝mgc o s 3 7 176。＝1 100 . 8N ＝ 1 2 . 5 N . 規(guī)律總結(jié) ： 解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)小球的加速度方向，判斷出物體所受合力的方向，然后畫出平行四邊形，解其中的三角形就可求得結(jié)果． 變式訓練 1 一物體放置在傾角為 θ 的斜面上，斜面 固定于加速上升的電梯中，加速度為 a， 如右圖所示．在物體始終相對于斜面靜止 的條件下，下列說法中正確的是 ( ) θ 一定時， a越大， 斜面對物體的正壓力越小 B．當 θ 一定時， a越大， 斜面對物體的摩擦力越大 C．當 a一定時， θ 越大， 斜面對物體的正壓力越小 D．當 a一定時， θ 越大， 斜面對物體的摩擦力越小 答案： BC 解析 ： 對物體受力分析如右圖所示，設物體質(zhì)量為 m，物體具有向上的加速度 a，因此物體所受的支持力 FN和摩擦力 Ff的合力 F豎直向上，只有這樣， F和重力 G的合力 F合 才可能豎直向上．根據(jù)牛頓第二定律，有 F合 ＝ F－ mg＝ ma(1) 根據(jù)力的合成有 F＝ FN/cosθ (2) F＝ Ff/sinθ (3) 由 (1)(2)(3)式得 FN＝ m(g＋ a)cosθ (4) Ff＝ m(g＋ a)sinθ (5) 由 (4)(5)式知 當 θ 一定時， a越大， FN越大， A不正確；當 θ 一定時， a越大， Ff越大， B正確； 當 a一定時， θ 越大， FN越小 ∴ C正確； 當 a一定時， θ 越大， Ff越大， D不正確 ． 例 2 如圖所示，電梯與水平面的夾角為 3 0 176。 ，當電梯加速向上運動時，人對梯面的壓力是其重力的65，求人對梯面的摩擦力是其重力的多少倍． 答案： 人對梯面的摩擦力是其重力的 35 倍 規(guī)律總結(jié) ： 在利用牛頓運動定律進行正交分解時，有時分解力而不分解加速度 (本題也可以采用此法求解 )，而有時分解加速度而不分解力．究竟是分解力還是分解加速度，要靈活掌握．為了解題方便，總的原則是應盡可能減少矢量的分解．通常是分解力而不分解加速度，只有在加速度和幾個力既不在一條直線上又不垂直的時候才分解加速度而不分解力． 變式訓練 2 如右圖所示，質(zhì)量 m ＝ 1 kg 的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成 θ ＝ 3 0 176。 角，球與桿的動摩擦因數(shù)為36，小球受到豎直向上的拉力 F ＝ 20 N ，求小球沿桿上滑的加速度是多少？ 解析： 小球受四個力作用 (圖中的 mg、 F、 FN、F′) ，在這四個力中 FN和 F′ 是未知的，而且加速度方向是沿著斜面的，如果沿桿建立坐標系，既可以少分解矢量又可以避免分解未知量，由于題中支持力 FN的方向未知，可假定與 y軸正向相同． 據(jù)題意，設斜桿對小球的支持力方向垂直于斜桿向上，則小球受力如圖所示，據(jù)牛頓第二定律，在 y軸方向 Fcosθ ＋ FN－ mgcosθ ＝ 0 例 3小球 A、 B的質(zhì)量分別為 m和 2m，用輕彈簧相連，然后用細線懸掛而靜止，如圖所示，在剪斷細線瞬間，A、 B的加速度各是多少？方向如何？ 答案 ： aA＝ 3g，方向豎直向下 aB＝ 0 分析：這是用牛頓第二定律的瞬時性解決的一類問題，關(guān)鍵是弄清細線剪斷前和剪斷后瞬間 A、 B兩球受力情況的變化． 解析： 應該分兩步解決．第一，剪斷前對A、 B球分別進行受力分析，并要明確各力的大小，如圖所示；第二，在剪斷細線的瞬間，細線對 A球的拉力 F2立即消失，而彈簧的形變尚未來得及改變，彈簧對 A、 B球的彈力也未改變．對 A、 B兩球分別應用牛頓第二定律，求出二者的加速度大小和方向分 別為： aA＝ ，方向豎直 向下； aB＝ 0. 規(guī)律總結(jié) ： 分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1