高考物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用復(fù)習(xí)資料-wenkub.com
2024-08-25 08:59 本頁面
【正文】 珠海模擬 )一物塊以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿 直線滑行，到達(dá)最高點(diǎn)后自行向下滑動(dòng)，不計(jì)空氣阻力， 設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，圖 3－ 2－ 6中的 圖象能正確表示物塊在這一過程中的速率與時(shí)間關(guān)系的是 ( ) 圖 3－ 2－ 6 解析： 物塊沿斜面上滑時(shí)滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，而下滑時(shí)滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，由牛頓第二定律可知，物塊上滑時(shí)的加速度大，故只有 C正確． 答案： C 5．在某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．該山坡可看 成傾角 θ＝ 30176。廣東外國語學(xué)校模擬 )在動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝ 水平面上有一個(gè)質(zhì)量為 m＝ 1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成 θ＝ 45176。 .現(xiàn)對(duì)斜面體施加一水平推力 F，要使物塊相對(duì)斜面靜止，力 F應(yīng)為多大？(設(shè)物塊與斜面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力， g取 10 m/s2) [思路點(diǎn)撥 ] 用極限法把 F推向兩個(gè)極端來分析：當(dāng) F較小(趨近于 0)時(shí)，由于 μ＜ tanθ，因此，物塊將沿斜面加速下滑；若 F較大 (足夠大 )時(shí)，物塊將相對(duì)斜面向上滑．因此 F不能太小，也不能太大， F的取值有一個(gè)范圍． [解題樣板 ] (1)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面下滑的臨界狀態(tài) (物塊恰好不下滑 )時(shí)推力為 3－ 3－ 5(甲 )所示．取加速度 a1方向?yàn)?x軸正方向，對(duì) m有： x方向： FN1sinθ－ μFN1cosθ＝ ma1┄┄┄┄┄┄┄┄ ① (2分 ) y方向： FN1cosθ＋ μFN1sinθ－ mg＝ 0┄┄┄┄┄┄┄ ② (2分 ) 解①②兩式得： a1≈ m/s2┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 對(duì)整體有： F1＝ (M＋ m)a1， ∴ F1＝ N． ┄┄┄┄ (2分 ) (2)設(shè)物塊處于相對(duì)斜面向上滑的臨界狀態(tài) (物塊恰好不上滑 )時(shí)推力為 F2，此時(shí)物塊受力如圖 3－ 3－ 5(乙 )所示． 取加速度 a2方向?yàn)?x軸正方向，對(duì) m有： x方向： FN2sinθ＋ μFN2cosθ＝ ma2 ┄┄┄┄┄┄ ③ (2分 ) y方向： FN2cosθ－ μFN2sinθ－ mg＝ 0 ┄┄┄┄ ④ (2分 ) 解③④兩式得： a2＝ m/s2┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 對(duì)整體有： F2＝ (M＋ m)a2， ∴ F2＝ N. ┄┄┄┄ (2分 ) 所以 F的范圍為 N≤F≤ N. ┄┄┄┄┄ (2分 ) [答案 ] N≤F≤ N 題中出現(xiàn) “ 最大 ” 、 “ 最小 ” 、 “ 剛好 ” 等詞語時(shí)， 往往會(huì)出現(xiàn)臨界現(xiàn)象，此時(shí)要采用極限分析法，看物體有 不同的加速度時(shí)，會(huì)有哪些現(xiàn)象發(fā)生，從而找出臨界點(diǎn)， 求出臨界條件． 1． (2020杭州模擬 )如圖 3－ 3－ 3所示，固定在水平面上的斜面傾角 θ＝ 37176。一、超重與失重 1．視重： 當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)， 彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)叫做視重，其大小等于測(cè)力計(jì) 所受物體的 或臺(tái)秤所受物體的 ． 2．超重、失重與完全失重 拉力 壓力 超重 失重 完全失重 定義 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)大于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)小于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對(duì)支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)等于零的狀態(tài) 產(chǎn)生條件 物體有向上的加速度 物體有向下的加速度 a＝ g，方向向下 視重 F＝ m(g＋ a) F＝ m(g－ a) F＝ 0 二、整體法與隔離法 1．整體法：當(dāng)系統(tǒng)中各物體的 相同時(shí)，我們可以把 系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體，這個(gè)整體的質(zhì)量等于各 物體的 ．當(dāng)整體受到的外力 F已知時(shí)，可用 求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫 做整體法． 加速度 質(zhì)量之和 第二定律 牛頓 2．隔離法：從研究的方便出發(fā)，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)物體間 時(shí)，常把某個(gè)物體從系統(tǒng)中 “ 隔離 ” 出來 進(jìn)行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連 接體問題的思維方法叫做隔離法． 相互 作用的內(nèi)力 3．外力和內(nèi)力 如果以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，受到系統(tǒng)之外的物體的作 用力，這些力是該系統(tǒng)受到的 ，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間 的相互作用力為 ．應(yīng)用牛頓第二定律列方程時(shí)不考 慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對(duì)象，則 將轉(zhuǎn)換為隔離體的 ． 外力 內(nèi)力 內(nèi)力 外力 1．當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí)，物體受到的重力并沒 有變化．所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和 “失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的 加速度． 2．物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上 運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而是取決于加速度方向是向上還 是向下． 3．完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要物體具 有豎直向下的等于 g的加速度就處于完全失重狀態(tài)．例 如：不計(jì)空氣阻力的各種拋體運(yùn)動(dòng)，環(huán)繞地球做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)． 在完全失重的狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存 在了．例如，物體對(duì)水平支持面沒有壓力，對(duì)豎直懸線 沒有拉力，不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓 強(qiáng)，在液體中的物體不受浮力等等． 1．由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向?yàn)? 向下或向上，但并不能確定運(yùn)動(dòng)物體的速度方向． 2．當(dāng)物體出現(xiàn)超重或失重時(shí)，物體的加速度不一定沿豎 直方向，但加速度一定有豎直方向的分量． 1． (2020 ，木塊 A的 MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量 m＝ kg的小球 B通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝ 止釋放，木塊將沿斜面 下滑．求在木塊下滑的過程中 小球?qū)δ緣K MN面的壓力． (取 g＝ 10 m/s2， sin37176。臨沂聯(lián)考 )2020年北京奧運(yùn)會(huì) 女子蹦床決賽中，中國小將何雯娜 表現(xiàn)突出，為中國蹦床隊(duì)奪得首枚 奧運(yùn)會(huì)金牌．在蹦床比賽中，運(yùn)動(dòng) 員利用彈性較大的水平鋼絲網(wǎng)，上 下彈跳．關(guān)于運(yùn)動(dòng)員上下運(yùn)動(dòng)過程中 的下列分析正確的是 ( ) 圖 3－ 3－ 6 A．運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程都處于失重狀態(tài) B．運(yùn)動(dòng)員在空中上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失
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