45牛頓第二定律的應用(2)-資料下載頁
2024-11-17 18:06本頁面
【導讀】動情況的解題思路是怎樣的呢？應用牛頓第二定律求出加速度.任意時刻的位移和速度，畫出運動軌跡簡圖.在，一般不需要畫出“合力”或“分力”的示意圖.制的關系，結合物體的運動狀態(tài)分析物體的受力.明確研究對象，即明確對誰進行受力分析.把要研究的物體從周圍的環(huán)境中隔離出來.由運動學公式求運動參量.距離到C點停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ＝，不計空氣阻力，聯(lián)立④⑤⑥⑦解得h≤25m，故斜坡的高度不能超過25m.用，即重力和傳送帶給物體的支持力.采用正交分解法時兩個分力方向的選擇是解題的關鍵.運動趨勢的方向垂直的直線為y軸.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，力f′作用，受力分析如圖所示，在水平板與物體分離前，物體一直向下做勻加速運動，第二定律列動力學方程.彈簧形變量和物體移動位移大小相等.用于A物體，使A、B一起向前做勻加速直線運動，如圖所示，
【正文】 共 25分，要有必要的文字敘述 ) 6.(8分 )如圖所示，表示某人站在與 水平方向成 θ 角的、以加速度 a向上 運動的自動扶梯的臺階上，人的質量 為 m，鞋底與臺階的動摩擦因數(shù)為 μ ，求此時人所受的摩擦力 . 【 解析 】 如圖建立坐標系，并將加速度 a沿已知力的方向正交分解，水平方向： a2=a cosθ 由牛頓第二定律得： f=ma2=macosθ 故摩擦力 f的大小為 macosθ ， 方向為水平向右 . 答案 :macosθ ，方向為水平向右 7． (8分 )一斜面放在水平地面上，傾 角 θ =53176。 ，一個質量為 kg的小球 用細繩吊在斜面頂端，如圖所示，斜 面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜 面平行，不計斜面與水平面的摩擦， 當斜面以 10 m/s2的加速度向右運動時，求細繩的拉力及斜面對小球的彈力 .(g取 10 m/s2) 【 解析 】 設小球剛剛脫離斜面時斜面向右的加速度為 a0，此時斜面對小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細繩的拉力，且細繩仍然與斜面平行 .對小球受力分析如圖所示 . 易知 mgcotθ=ma 0 代入數(shù)據(jù)解得： a0= m/s2 因為 a＝ 10 m/s2a0，所以當斜面以 10 m/s2 的加速度向右運動時小球已離開斜面，斜面對小球的彈力N=0 同理，由受力分析可知，細繩的拉力為 F= ≈ N 此時細繩拉力 F與水平方向的夾角為 θ=arctan =45 176。 答案： N,與水平方向成 45176。 角 0 22( m g ) + ( m a )mgma 【 規(guī)律方法 】 “ 三種方法 ” 處理動力學臨界問題 (1)極限法：在題目中如出現(xiàn) “ 最大 ” 、 “ 最小 ” 、 “ 剛好 ”等詞語時，一般隱含著臨界問題，處理這類問題時，可以把物理過程 (或問題 )推向極端，從而使臨界現(xiàn)象 (或狀態(tài) )暴露出來，達到盡快求解的目的 . (2)假設法：有些物理過程中沒有明顯出現(xiàn)臨界問題的線索，但在變化過程中有可能出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，解答這類問題一般用假設法 . (3)數(shù)學方法：將物理過程轉化為數(shù)學公式，根據(jù)數(shù)學表達式求解得出臨界條件 . 8.(挑戰(zhàn)能力 )(9分 )如圖所示，在傾角 為 θ 的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為 k的輕質彈簧，彈簧下端連一個質量為 m的小球，球被一垂直于斜面的擋板 A擋 住，此時彈簧沒有形變 .若擋板 A以加速度 a(a＜ gsinθ )沿斜面向下勻加速運動，問： (1)小球向下運動多少距離時速度最大？ (2)從開始運動到小球與擋板分離所經歷的時間為多少？ 【 解析 】 (1)球和擋板分離后做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，速度最大，此時小球所受合力為零 . 即 kxm=mgsinθ ，解得 xm= (2)設球與擋板分離時位移為 s，經歷的時間為 t，從開始運動到分離的過程中， m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力 FN、沿斜面向上的擋板支持力 F1和彈簧彈力 F. 據(jù)牛頓第二定律有 mgsinθ FF1=ma， F=kx. mgsin .k?隨著 x的增大， F增大，所以 F1減小，保持 a不變，當球與擋板分離時， x增大到等于 s， F1減小到零，則有： mgsinθ ks=ma，又 s= at2 聯(lián)立解得 mgsinθ k at2=ma， 解得 t= 答案： (1) (2) 12122m ( gsin a )ka?mgsink? 2m ( gsin a )ka?
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