人教版必修一46用牛頓定律解決問題(一)6-資料下載頁
2024-11-18 14:25本頁面
【導(dǎo)讀】6用牛頓運動定律解決問題(一). 3．掌握解決動力學(xué)問題的基本思路和方法，會用牛頓運動。定律和運動學(xué)公式解決有關(guān)問題．。已知物體的受力情況，由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過。2．對物體進行受力分析的依據(jù)。每分析一個力，都應(yīng)能找出該力的施力物體，以防止多分析出沒。有施力物體的并不存在的力．不要把物體慣性的表現(xiàn)誤認為物體在運。要把某幾個力與它們的合力同時作為物體受到的力，應(yīng)只保。從牛頓第三定律出發(fā)，依據(jù)力的相互性，轉(zhuǎn)換研究對。象，分析物體受力，可以化難為易，即需研究“甲對乙的。上．現(xiàn)對物體施加一大小為10N的水平方向拉力．(g取10. 小和經(jīng)過2s物體的位移大?。３蹋徽撃念悊栴}，都要抓住加速度始終是聯(lián)系運動和力的橋。用，由靜止開始沿水平面做直線運動，物體與水平面的動摩擦因數(shù)μ。質(zhì)量為100t的機車從停車場出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達到54. 用下向前加速；關(guān)閉發(fā)動機后，機車只在阻力作用
【正文】 為 m的物塊放在傾角為 θ的斜面上，斜面體的質(zhì)量為 M，斜面與物塊無摩擦，地面光滑．現(xiàn)對斜面施一個水平推力 F，要使物體相對斜面靜止，力 F應(yīng)為多大？ 【 解析 】 兩物體無相對滑動，說明兩物體加速度相同，方向水平．對于物塊 m，受兩個力作用，其合力水平向左．先選取物塊 m為研究對象，求出它的加速度，它的加速度就是整體加速度，再根據(jù) F=(m+M)a，求出推力 為研究對象，受兩個力，重力 mg、支持力 FN，且二力合力方向水平． 如右圖所示，由圖可得： ma=mgtan θ， a=gtan θ. 再選整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律 F=(m+M)a=(m+M)gtan θ. 【 答案 】 (m+M)gtan θ 選取整體法與隔離法的原則 (1)一般是先整體后隔離 在連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，應(yīng)先把連接體當做一個整體，分析整體受力，利用牛頓第二定律求出加速度．若求連接體內(nèi)各物體間的相互作用，再把物體隔離，對該物體單獨受力分析，再利用牛頓第二定律對該物體列式求解． (2)求系統(tǒng)外力的問題，有的直接選取整體法求解，有的則先隔離后整體． 二、牛頓定律應(yīng)用的臨界、極值問題 在連接體問題中，經(jīng)常遇到討論相互接觸的物體是否會發(fā)生相對滑動，相互接觸的物體是否會發(fā)生分離等，這類問題往往具體表現(xiàn)為：兩物體剛要發(fā)生相對滑動時，接觸面上必須出現(xiàn)最大靜摩擦力；當兩物體剛要分離時，相互的壓力必為零，這就是問題的臨界狀態(tài)．解這一類問題的關(guān)鍵就是要找出諸如此類的臨界狀態(tài)，進而對此類狀態(tài)列方程求解． 在牛頓運動定律的問題中，有數(shù)量不少的題目涉及到求有關(guān)物理量的極值．應(yīng)注意對題意進行分析，看是否存在臨界狀態(tài)． 一個彈簧秤放在水平地面上， Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤，P為一重物，已知 P的質(zhì)量 M= kg， Q的質(zhì)量 m= kg，彈簧的質(zhì)量不計，勁度系數(shù) k=800 N/m，系統(tǒng)處于靜止，如右圖所示，現(xiàn)給 P施加一個方向豎直向上的力 F，使它從靜止開始向上做勻加速運動，已知在前 s時間內(nèi)， F為變力， s以后， F為恒力．求力 F的最大值與最小值 (取 g=10 m/s2)． 【 解析 】 設(shè)開始時彈簧壓縮量為 x1 ， t = s 時彈簧的壓縮量為 x2 ，物體 P 的加速度為 a ，則有kx1= (M + m )g ① kx 2 － mg ＝ ma ② x 1 － x 2 ＝12at2③ 由 ① 式，代入數(shù)據(jù)求出 x 1 ＝ m ， 解 ②③ 式， a ＝ 6 m / s2. 則 F 小 ＝ (M ＋ m )a ＝ 72 N ， F 大 ＝ M ( g ＋ a) ＝ 168 N. 【 答案 】 168 N 72 N
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