牛頓運動定律和應用(編輯修改稿)
2025-03-26 01:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 8 、 放在光滑水平面上的物體 , 受到水平向右的力 F的作用 , 從靜止開始做勻加速直線運動 . 經(jīng)過 t 秒后 , 改用大小與 F 相同 , 方向與 F 相反的力 F′作用 , F′作用 t′秒物體回到原出發(fā)點 , 則 t′等于 ( ) (A) t (B) 2t (C) (D) 3t t)21( ?解 ：畫出運動示意圖如圖示， A B C v1 F F′ A到 B ， 勻加速運動 S1=1/2 a1 t2 v1=a1t B經(jīng) C回到 A，勻減速運動 S2=v1t ′ 1/2 a2 t ′2 a1=a2 = F/m=a S1= S2 ∴ 1/2 a t2 = 1/2 a t ′2 – a t t ′ t ′2 － 2 t t ′－ t2 =0 tt )21( ???? C 練習 : 一個質(zhì)點在一個恒力 F作用下由靜止開始運動 ，速度達到 v后 ， 撤去力 F同時換成一個方向相反 、 大小為 3F的恒力作用 ， 經(jīng)過一段時間 ， 質(zhì)點回到出發(fā)點 ，求質(zhì)點回到出發(fā)點時的速度大小 。 解 : 畫出運動過程的示意圖如圖示 : A B C v 3F F S 恒力 F作用時，質(zhì)點做勻加速直線運動， 設位移為 S，加速度為 a，則有 v2 = 2aS 換成恒力 3F作用時，加速度為－ 3a，質(zhì)點做勻減速 直線運動， 設回到出發(fā)點時速度大小為 vt 則有： vt2－ v2 = 2 (3a) (S) 可解得， vt=2v 例 9： 如圖示，傳送帶與水平面夾角為 370 ，并以v=10m/s運行，在傳送帶的 A端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) μ =， AB長 16米，求：以下兩種情況下物體從 A到 B所用的時間 . （ 1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動 （ 2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動 A B 解： （ 1）傳送帶順時針方向轉(zhuǎn)動時受力如圖示： v N f mg mg sinθ－ μmg cosθ= m a a = gsinθ－ μgcosθ= 2m/s2 S=1/2at2 saSt 421622 ????A B v （ 2）傳送帶逆時針方向轉(zhuǎn)動物體受力如圖： N f mg 開始摩擦力方向向下 ,向下勻加速運動 a1=g sin370 +μ g cos370 = 10m/s2 t1=v/a1=1s S1=1/2 a1t12 =5m S2=11m 1秒后，速度達到 10m/s，摩擦力方向變?yōu)橄蛏? N f mg a2=g sin370 μg cos370 = 2 m/s2 物體以初速度 v=10m/s , 向下作勻加速運動 S2= vt2+1/2 a2t22 11=10 t2+1/2 2 t22 t2=1s ∴ t=t1+t2=2s 例 10 如圖所示，傳送帶不動時，物體由皮帶頂端 A從靜止開始 下滑到皮帶底端 B用的時間為 t ，則：（ ） A. 當皮帶向上運動時，物塊由 A 滑到 B 的時間一定大于 t B. 當皮帶向上運動時，物塊由 A 滑到 B 的時間一定等于 t C. 當皮帶向下運動時，物塊由 A 滑到 B 的時間可能等于 t D. 當皮帶向下運動時，物塊由 A 滑到 B 的時間可能小于 t A B A B v N f mg A B v N f mg N f mg 當 μ=0時， C對 B、 C、 D 例 11 、 一個質(zhì)量 m為 3 kg的物塊 ， 靜置在水平面上 ，物塊與水平面間的摩擦系數(shù)為 ， 現(xiàn)在給物塊施加一個大小為 15N、 方向向右的水平推力 F， 并持續(xù)作用 6 s，在 6 s末時撤去 F， 最后物體滑行一段距離停下來 ， 求物塊在水平面上運動的總距離 。 （ g取 10 m/s2） 解： 畫出運動示意圖， v0 A B C F S1 S2 f f 根據(jù)牛頓第二定律， a1 =(Fμmg)／ m =( 3 10) ／ 3 =3(m/s2) 6s末物體的速度及位移分別是 v0=a1t1=18m/s， S1 =1/2 a1t12 = 1/2 3 36=54m 撤去水平推力 F，加速度變?yōu)? a2 = μmg/m = μg = 10 = 2 m/s2 直到停止又滑行了一段距離 S2 S 2= v02 ／ 2a2 =182 ／ 4=81m 那么總距離為 S總 = S1 ＋ S 2=135m 例 1 用 20米 /秒的速度將一個質(zhì)量為 豎直上拋 ， 物體上升的最大高度是 .物體在運動中受到空氣阻力是 ， 物體從拋出到落回拋出點的時間是 . (g=10m/s2) 解： 上升階段 : 0 v02 = 2a1h ∴ a1= 16 m/s2 t1 = v0/a1 = 20/16= (mg+f)=ma1 f= mgma1==3N 下落階段： mg – f = ma2 ∴ a2= 4 m/s2 由 h=1/2 a2t22 saht 425222 ????t總 =t1 +t2= 3N 一平板車 ,質(zhì)量 M=100千克 ,停在水平路面上 ,車身的平板離地面的高度 h= , 一質(zhì)量m=50千克的小物塊置于車的平板上 ,它到車尾端的距離 b= ,與車板間的滑動摩擦系數(shù) m=,如圖所示 .今對平板車施一水平
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