高三物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用(參考版)
2024-11-13 08:42本頁(yè)面
【正文】 返回 A點(diǎn)時(shí)的位移、 速度、加速度和平均速度都為負(fù)。求 FF2大小之比。 （ g取 10 m/s2） 解： 畫出運(yùn)動(dòng)示意圖， v0 A B C F S1 S2 f f 根據(jù)牛頓第二定律， a1 =(Fμmg)／ m =( 3 10) ／ 3 =3(m/s2) 6s末物體的速度及位移分別是 v0=a1t1=18m/s， S1 =1/2 a1t12 = 1/2 3 36=54m 撤去水平推力 F，加速度變?yōu)? a2 = μmg/m = μg = 10 = 2 m/s2 直到停止又滑行了一段距離 S2 S 2= v02 ／ 2a2 =182 ／ 4=81m 那么總距離為 S總 = S1 ＋ S 2=135m 例 6. 物體在水平恒力 F1作用下，從 A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間 t 到達(dá) B點(diǎn)。人對(duì)電梯底部的壓力為 （ ） A． B． 2mg C． mg D． g31mg31 mg34解：由牛頓第二定律 Nmg=ma N=mg+ma=4mg/3 D 例４ 、 放在光滑水平面上的物體 , 受到水平向右的力 F的作用 , 從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) . 經(jīng)過 t 秒后 , 改用大小與 F 相同 , 方向與 F 相反的力 F′作用 , F′作用 t′秒物體回到原出發(fā)點(diǎn) , 則 t′等于 ( ) (A) t (B) 2t (C) (D) 3t t)21( ?解 ：畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示， A B C v1 F F′ A到 B ， 勻加速運(yùn)動(dòng) S1=1/2 a1 t2 v1=a1t B經(jīng) C回到 A，勻減速運(yùn)動(dòng) S2=v1t ′ 1/2 a2 t ′2 a1=a2 = F/m=a S1= S2 ∴ 1/2 a t2 = 1/2 a t ′2 – a t t ′ t ′2 － 2 t t ′－ t2 =0 tt )21( ????C 練習(xí) . 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)恒力 F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng) ，速度達(dá)到 v后 ， 撤去力 F同時(shí)換成一個(gè)方向相反 、 大小為 3F的恒力作用 ， 經(jīng)過一段時(shí)間 ， 質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn) ，求質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小 。 α mg F2 a F2cosα=ma F2sinα=mg 得 F2=mg/sinα=kx2 ??s i nc os 212 kmgxx ??三、牛頓定律與運(yùn)動(dòng)學(xué) 例１ 、 下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力關(guān)系的說法中 ， 正確的是： （ ） (A)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化 ， 物體的受力情況一定 變化； (B)物體在恒力作用下 ， 一定作勻變速直線運(yùn)動(dòng)； (C)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 ， 說明物體所受的合外 力為零； (D)物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 受到的合外力可能是恒力 。 求：小物塊在斜面體上相對(duì)于斜面體移動(dòng)的最大距離。 A B F 解： 開始靜止時(shí)彈簧壓縮 x1=(m1 +m2)g sinα/ k = x1 末 A、 B即將分離， A、 B間無作用力，對(duì) B物塊： x2 A B F kx2m2g sinα = m2a ⑴ x1x2=1/2at2 ⑵ 解得 x2= a=5 m/s2 t=0時(shí)， F最小， 對(duì) AB整體 Fmin = (m1 + m2) a = 60N t= 時(shí)， F最大， 對(duì) A物塊： Fmax m1g sinα = m1a Fmax = m1g sinα + m1a = 100N α 例 質(zhì)量為 m的小物塊，用輕彈簧固定在光滑的斜面體上，斜面的傾角為 α ，如圖所示。 的光滑斜面上，并排放著質(zhì)量分別是 mA=10kg和 mB=2kg的 A、 B兩物塊，一個(gè)勁度系數(shù) k=400N/m的輕彈簧一端與物塊 B相連，另一端與固定擋板相連，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì) A施加一沿斜面向上的力 F，使物塊 A沿斜面向上作勻加速運(yùn)動(dòng)，已知力 F在前 ， ， g取 10m/s2 ， 求 F的最大值和最小值。 80N 18 m/s2 向下 2 m/s2 向下 A B 例３ 、 豎直光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根彈簧，兩彈簧的一端各 與小球相連，另一端分別用銷釘 M N固定于桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài) .若拔去銷釘 M的瞬間，小球的加速度大小為 12m/s2，若不拔去銷釘 M而拔去銷釘N的瞬間， ，小球的加速度可能為 (取 g=10m/s2) ( ) A． 22m/s2，方向豎直向上 B． 22m/s2，方向豎直向下 C． 2m/s2， 方向豎直向上 D． 2m/s2， 方向豎直向下 B CN M 解：見下頁(yè) N M 1 2 （ 1）若上面的彈簧壓縮有壓力，則下面的彈簧也壓縮，受力如圖示： k1x1 k2x2 mg 靜止時(shí)有 k2x2= k1x1+mg 拔去 M
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