高一物理第四章牛頓運動定律知識點總結-資料下載頁
2025-08-05 19:44本頁面
【正文】 N a1 N f2 B a2 f1 ω mg mg 圖19圖20(a)(b)例1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的速度逆時針轉動。㎏的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=，求物體從A運動到B所需的時間是多少？(sin37ｏ=,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；當物體加速至與傳送帶速度相等時，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:ｍｇsinθ＋μｍｇcosθ=ｍa1。所以:a1=ｇsinθ＋181。ｇcosθ=10m/s2。物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間ｔ1＝ｖ／a1＝1s。發(fā)生的位移：ｓ＝a1ｔ12/2＝5ｍ＜16ｍ。物體加速到10m/s 時仍未到達B點。第二階段，有：ｍｇsinθ－181。ｍｇcosθ＝ｍa2 。所以：a2＝2m/s 2。設第二階段物體滑動到B 的時間為t2 則：LAB－S＝ｖｔ2＋a２ｔ22/2 ；解得：t2＝1s , ｔ2/=11s （舍去）。故物體經(jīng)歷的總時間ｔ=t1＋t 2 =2s .從上述例題可以總結出，皮帶傳送物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時刻。問題10：必須會分析求解聯(lián)系的問題。例1風洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的，大小可調節(jié)的風力?，F(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。如圖21所示。 （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0．5倍。求小球與桿間的動摩擦因數(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，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 = 0．6，cos370 = 0．8）圖21FGFfFNGFFN1Ff1分析與解：依題意，設小球質量為m，小球受到的風力為F，方向與風向相同，水平向左。當桿在水平方向固定時，小球在桿上勻速運動，小球處于平衡狀態(tài)，受四個力作用：重力G、支持力FN、風力F、摩擦力Ff，：FN=mgF=FfFf=μFN解上述三式得：μ=.同理，分析桿與水平方向間夾角為370時小球的受力情況：重力G、支持力FN風力F、摩擦力Ff1，如圖21所示。根據(jù)牛頓第二定律可得： Ff1=μFN1解上述三式得.由運動學公式,可得小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離S所需時間為: .， 代入數(shù)值得：10
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