20xx粵教版高中物理必修一44牛頓第二定律word學案(編輯修改稿)
2025-01-14 01:53 本頁面
【文章內容簡介】 長度并沒有改變），所圖 443 圖 444 以此時小球受重力 mg和彈簧 OB的拉力 作用，其合力仍為 ，方向水平向右。由牛頓第二定律 得：加速度 ，方向水平向右。 445所示， ，小球 m 在水平細繩和與豎直方向成θ角的細繩作用下處于靜止狀態(tài)， 在剪斷水平細繩的瞬間，小球的加速度大小和方向會怎樣呢？ 解析：將答圖 441中的水平繩剪斷瞬間，斜拉繩的拉力發(fā)生突變，小球受力如圖 4所示，小球沿繩方向合力為零。 小球所受合力 ，方向垂直斜繩向下。 方法與技巧 牛頓第二定律正交分解的應用 物體在受到三個或三個以上的不同方向的力作用時， — 般都要用到正交分解法．在建立直角坐標時，不管選取哪個方向為 x軸的正向時，所得的最后結果都應是一樣的，在選取坐標軸時，為使解題方便，應考慮盡量減少矢量的分解． 牛頓第二定律的正交表示為 ∑Fx＝ max， ∑Fy＝ may， 為減小矢量的分解，在建立直角坐標 ,確定切 x軸正方向時一般有兩種方法； (1)分解力而不分解加速度 ,此時應規(guī)定加速度方向為 x軸的正向． (2)分解加速度而不分解力，此種方法一般是在以某種力方向為 x 軸正向時，其它力都落在兩坐標軸上而不需再分解． [例 4] 風洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調節(jié)的風力，現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室．小球孔徑略大于細桿直徑． ① 當桿在水平方向上固定時，調節(jié)風力的大小，使小球在桿上作勻速運動，這時小球所受的風力為小球所受重力的 倍，求小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)， ② 保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為370并固定，如 446 圖所示，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離 S 所需時間為多少 ?(sin370＝ cos370＝ ) 解析： 風洞實驗室是對飛機，導彈等在實驗室中進行模擬動 態(tài)力學分析試驗的裝置，解題時不要過多追求它是什么樣技 術細節(jié)，只需在對題中小球進行受力分析時多分析一個風力 F 即可． ① 桿水平時小球受力見 答 圖 442 甲所示，由于小球勻速運動， 加速度 a＝ 0 ∴ Ff=0， 即 F μmg＝ 0 ② 桿傾斜 θ＝ 370 時，小球受力如 答 圖 442 乙，建立如圖示坐標圖 445 答圖 441 圖 446 答圖 442 系， 由牛頓第二定律得 x： Fcosθ+ mgsinθ f＝ ma……… ① y： N + Fsinθ mgcosθ＝ O……… ② f ＝ μN…………………… ③ 由 ①②③ 得 a＝ ??? s i n)(s i nc os22gmFgm fmgF ????=3g/4 又由 s=at2/2 得： t = gSgS 384/32 ? 觸類旁通 5． 如圖 447，電梯與水平面夾角 300，當電梯加速向上運動時，人對梯面壓力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重 力的多少倍 ? 解析： (1)對人受力分析：重力 mg，支持力 N．摩擦力 f(摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知 f 水平向右 )．如答圖 443 甲 (2)建立直角坐標系：取水平向右 (即 f方向 )為 x軸正向，此時只需分解加速度，其中 ax＝ acos300 ay＝ asin300(如答圖 443 乙 ) (3)建立方程并求解： x方向： f＝ macos300， y 方向： N— mg＝ masin300 f/mg＝ 3 ／ 5． 隨堂練習 1．靜止在光滑水平面上的物體，受到一個水平拉力的作用，當力剛開始作用的瞬間，下列說法正確的是 ( ) A．物體同時獲得速度和加速度 B．物體立即獲得加速度，但速度仍為零 C．物體立即獲得速度，但加速度仍為零 D．物體的速度和加速度都仍為零 1．解析： 力是產(chǎn)生加速度的原因，物體所受的合外力與加速度具有同時性，而速度的改變需要時間的積累，故選項 B 正確。 答案： B 2．下列說法正確的是 ( ) A．由 tva ??? / 可知 ,a 與 v? 成正比 ,a 與 t? 成反比 B．由 mFa /? 可知 ,a 與 F 成正比， a 與 m 成反比 C． a、 F、 v? 的方向總是一致的 D． a、 F、 v 的方向總是一致的 2．答案： BC 3． F F2 兩力分別作用于同一物體，產(chǎn)生的加速度大小分別為 a1=2m/s2 和 a2=3m/s2，若兩力同時作用于該物體，其加速度可能為（ ） A． 1m/s2； B． 3m/s2； C． 6m/s2； D． 7m/s2； 3．解析：若兩力同時作用于該物體時其加速度為 a，根據(jù)力的獨立作用原理有圖 447 答圖 443 2121 aaaaa ???? ，即 22 /5/1 smasm ?? ，故本題選 AB 答案： AB 4．用 30N 的水平外力 F，拉一靜止放在光滑的水平面上質量為 20kg 的物體，力 F 作用 3 秒后消失，則第 5 秒末物體的速度和加速度分別是（ ） A． v=／ s， a=／ s2
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