20xx_高考物理之__牛頓運(yùn)動(dòng)定律__精講-資料下載頁
2025-08-15 11:37本頁面
【導(dǎo)讀】力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持速度的原因”，也不能說“力。牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài)。一定律當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例。大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物。中尋找事物的規(guī)律。在同一條直線上。失后，另一個(gè)可能仍然存在。量一定為零，但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負(fù)。這是因?yàn)樽饔昧?。明確力和加速度方向，也是正確列出方。牛頓第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的定量關(guān)系?？梢砸阅骋粋€(gè)物體為對(duì)象，也可以以幾個(gè)物體組成的質(zhì)點(diǎn)?！艶n=mnan，將以上各式等號(hào)左、右分。向相反的，其矢量和必為零，所以最后得到的是該質(zhì)點(diǎn)組所受的所有外力之和，②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。同時(shí)還應(yīng)該分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況（包括速
【正文】 過程中，由于輕環(huán)可以無摩擦地向右移動(dòng)，故小球在落到最低點(diǎn)之前，繩子對(duì)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(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的，這樣當(dāng)繩子與橫桿成 θ 角時(shí)，小球的水平分速度為 Vx=0,小球的豎直分速度 ?sin2gLV y ? 。圖 14 F m M 圖 15 Fx mx M A B L m θ 圖 16 可求得輕環(huán)移動(dòng)的距離是 d=LLcosθ . 例 11. 如圖所示， mA=1kg， mB=2kg， A、 B 間靜摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力 F 拉 B，當(dāng)拉力大小分別是 F=10N 和F=20N 時(shí)， A、 B 的加速度各多大？ 解：先確定臨界值，即剛好使 A、 B 發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的 F 值。當(dāng) A、 B 間的靜摩擦力達(dá)到 5N 時(shí)，既可以認(rèn)為它們?nèi)匀槐３窒鄬?duì)靜止，有共同 的加速度，又可以認(rèn)為它們間已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)， A 在滑動(dòng)摩擦力作用下加速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)以 A 為對(duì)象得到 a =5m/s2；再以 A、 B 系統(tǒng)為對(duì)象得到 F =（ mA+mB） a =15N ⑴當(dāng) F=10N15N 時(shí)， A、 B 一定仍相對(duì)靜止，所以 2BABA / s???? mmFaa ⑵當(dāng) F=20N15N 時(shí)， A、 B 間一定發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，用質(zhì)點(diǎn)組牛頓第二定律列方程：BBAA amamF ?? ，而 a A =5m/s2，于是可以得到 a B =2 問題 8：必須會(huì)分析與 斜面體有關(guān)的問題。（系統(tǒng)牛頓第二定律） 例 12. 如圖，傾角為 α 的斜面與水平面間、斜面與質(zhì)量為 m 的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 μ ，木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時(shí)斜面始終保持靜止。求水平面給斜面的摩擦力大小和方向。 解：以斜面和木塊整體為研究對(duì)象，水平方向僅受靜摩擦力作用， 整體法： ???? c o s)c o s( s in ?? mgF f FN=Mg+mg(cosα +μ sinα )sinα A B F α 例 1（難）如圖 17 所示，水平粗糙的地面上放置一質(zhì)量為 M、傾角為 θ 的斜面體，斜面體表面也是粗糙的有一質(zhì)量為 m 的小滑塊 以初速度 V0 由斜面底端滑上斜面上經(jīng)過時(shí)間t 到達(dá)某處速度為零，在小滑塊上滑過程中斜面體保持不動(dòng)。求此過程中水平地面對(duì)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(duì)象，系統(tǒng)受到的外力有重力 (m+M)g/地面對(duì)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(biāo)系，對(duì)系統(tǒng)在水平方向與豎直方向分別應(yīng)用牛頓第二定律得： － f=0－ mV0cosθ /t, [N－ (m+M)g]=0－ mV0sinθ /t 所以tmVf ?cos0?，方向 向左；tmVgMmN ?s in)( 0???。 問題 9：必須會(huì)分析傳送帶有關(guān)的問題。 例 1如圖 18 所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪子圓心的距離為 S，傳送帶與零件間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，傳送帶的速度恒為 V，在 P 點(diǎn)輕放一質(zhì)量為 m 的零件，并使被傳送到右邊的 Q 處。設(shè)零件運(yùn)動(dòng)的后一段與傳送帶之間無滑動(dòng)，則傳送所需時(shí)間為 ，摩擦力對(duì)零件做功為 . 分析與解： 由于 f=μ mg=ma,所以 a=μ g. 加速時(shí) gVaVt ???1 加速位移 gVatS ?2211 2121 ?? 通過余下距離所用時(shí)間 gVVSV SSt ?212 ???? 共用時(shí)間 gVVSttt ?221 ???? 摩擦力對(duì)零件做功 221mVW ? x y V0 M m θ 圖 17 圖 18 S P Q V 例 1（難） 如圖 19 所示，傳送帶與地面的傾角θ =37ｏ ，從 A 到 B 的長度為 16ｍ，傳送帶以 V0=10m/s 的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端無初速的放一個(gè)質(zhì)量為 ㎏的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ =，求物 體從 A 運(yùn)動(dòng)到 B所需的時(shí)間是多少？ (sin37 ｏ=,cos37ｏ =) 分析與解：物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，受力分析如圖 20（ a） 所示；當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于μ ＜ tanθ ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，受力分析如圖 20(b)所示。綜上可知，滑動(dòng)摩擦力的方向在獲得共同速度 的瞬間發(fā)生了“突變 ” 。 開始階段由牛頓第二定律得 :ｍｇ sinθ＋μｍｇ cosθ =ｍ a1。 所以 :a1=ｇ sinθ＋ 181。ｇ cosθ =10m/s2。 物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間 ｔ 1＝ｖ／ a1＝ 1s。發(fā)生的位移： ｓ＝ a1ｔ 12/2＝ 5ｍ＜ 16ｍ 。物體加速到 10m/s 時(shí)仍未到達(dá) B 點(diǎn)。 第二階段，有：ｍｇ sinθ－ 181。ｍｇ cosθ＝ｍ a2 。所以： a2＝ 2m/s 2。設(shè)第二階段物體滑動(dòng)到 B 的時(shí)間為 t2 則： LAB－ S＝ｖｔ 2＋ a２ ｔ 22/2 ；解得： t2＝ 1s , ｔ 2/=11s （舍去）。故物體經(jīng)歷的總時(shí)間ｔ =t1＋ t 2 =2s . A N a1 N f2 B a2 f1 ω mg mg 圖 19 圖 20 (a) (b)
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