45牛頓第二定律的應(yīng)用(2)-資料下載頁(yè)
2025-11-08 18:06本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】動(dòng)情況的解題思路是怎樣的呢？應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度.任意時(shí)刻的位移和速度，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖.在，一般不需要畫出“合力”或“分力”的示意圖.制的關(guān)系，結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析物體的受力.明確研究對(duì)象，即明確對(duì)誰(shuí)進(jìn)行受力分析.把要研究的物體從周圍的環(huán)境中隔離出來(lái).由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求運(yùn)動(dòng)參量.距離到C點(diǎn)停下來(lái)，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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝，不計(jì)空氣阻力，聯(lián)立④⑤⑥⑦解得h≤25m，故斜坡的高度不能超過(guò)25m.用，即重力和傳送帶給物體的支持力.采用正交分解法時(shí)兩個(gè)分力方向的選擇是解題的關(guān)鍵.運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向垂直的直線為y軸.可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，第二定律列動(dòng)力學(xué)方程.彈簧形變量和物體移動(dòng)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(yùn)動(dòng)，如圖所示，
【正文】 共 25分，要有必要的文字?jǐn)⑹?) 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(yùn)動(dòng)的自動(dòng)扶梯的臺(tái)階上，人的質(zhì)量 為 m，鞋底與臺(tái)階的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ，求此時(shí)人所受的摩擦力 . 【 解析 】 如圖建立坐標(biāo)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?yàn)樗较蛴?. 答案 :macosθ ，方向?yàn)樗较蛴? 7． (8分 )一斜面放在水平地面上，傾 角 θ =53176。 ，一個(gè)質(zhì)量為 kg的小球 用細(xì)繩吊在斜面頂端，如圖所示，斜 面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜 面平行，不計(jì)斜面與水平面的摩擦， 當(dāng)斜面以 10 m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求細(xì)繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力 .(g取 10 m/s2) 【 解析 】 設(shè)小球剛剛脫離斜面時(shí)斜面向右的加速度為 a0，此時(shí)斜面對(duì)小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細(xì)繩的拉力，且細(xì)繩仍然與斜面平行 .對(duì)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?yàn)?a＝ 10 m/s2a0，所以當(dāng)斜面以 10 m/s2 的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)小球已離開(kāi)斜面，斜面對(duì)小球的彈力N=0 同理，由受力分析可知，細(xì)繩的拉力為 F= ≈ N 此時(shí)細(xì)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(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題 (1)極限法：在題目中如出現(xiàn) “ 最大 ” 、 “ 最小 ” 、 “ 剛好 ”等詞語(yǔ)時(shí)，一般隱含著臨界問(wèn)題，處理這類問(wèn)題時(shí)，可以把物理過(guò)程 (或問(wèn)題 )推向極端，從而使臨界現(xiàn)象 (或狀態(tài) )暴露出來(lái)，達(dá)到盡快求解的目的 . (2)假設(shè)法：有些物理過(guò)程中沒(méi)有明顯出現(xiàn)臨界問(wèn)題的線索，但在變化過(guò)程中有可能出現(xiàn)臨界問(wèn)題，也可能不出現(xiàn)臨界問(wèn)題，解答這類問(wèn)題一般用假設(shè)法 . (3)數(shù)學(xué)方法：將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)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(zhì)彈簧，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為 m的小球，球被一垂直于斜面的擋板 A擋 住，此時(shí)彈簧沒(méi)有形變 .若擋板 A以加速度 a(a＜ gsinθ )沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)： (1)小球向下運(yùn)動(dòng)多少距離時(shí)速度最大？ (2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？ 【 解析 】 (1)球和擋板分離后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)小球所受合力為零 . 即 kxm=mgsinθ ，解得 xm= (2)設(shè)球與擋板分離時(shí)位移為 s，經(jīng)歷的時(shí)間為 t，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離的過(guò)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(dāng)球與擋板分離時(shí)， 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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