45牛頓第二定律的應用(2)-wenkub.com
2024-11-13 18:06 本頁面
【正文】 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(zhuǎn)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(zhì)彈簧，彈簧下端連一個質(zhì)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(jīng)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(jīng)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 tA2， 2R＝ gsin 60176。 . 由 a= gsinθ 和 aF圖線知： 得： m=2 Fmincosθ=mgsinθ ，F(xiàn)min=mgtanθ=15 N ，無法求出物體加速度為 6 m/s2時的速度，因物體的加速度是變化的，對應時間也未知，故選 D. cos Fm? 6 2 c os 37=30 20 m? ，質(zhì)量 m= kg的木箱放在水平地板上，對木箱施加一個 F=10 N的水平向右的推力，推力 F作用的時間t=10 s，木箱從靜止沿直線滑動距離 s=10 ： (1)木箱運動的加速度 a的大小 . (2)木箱與地板間的動摩擦因數(shù) μ . 【 解析 】 (1)木箱由靜止開始在 t=10 s內(nèi)的位移 s=10 m 由 s= at2知： a= m/s2= m/s2 (2)對木箱受力分析如圖，在水平方向上由牛頓第二定律： Ff=ma， f=μF N=μmg 得 μmg=F ma 即 μ= = 答案： (1) m/s2 (2) 22s 2 10=t 100?12F m a 1 0 1=m g 5 1 0?一、選擇題 (本題共 5小題，每小題 5分，共 25分 ) 100 m/s，若步槍的槍膛長 m，子彈的質(zhì)量為 20 g，若把子彈在槍膛內(nèi)的運動看做勻變速直線運動，則高壓氣體對子彈的平均作用力為 ( ) 102 N 102 N 105 N 104 N 【 解析 】 選 v2=2as， a= m/s2 =1 104 m/s2，再根據(jù) F=ma=20 103 1 104 N =2 102 N，故 B正確 . 22v 1
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