高中物理第四章第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用課件粵教版必修1(參考版)
2024-11-21 18:57本頁面
【正文】 ＝ 0 .8 ， 求： （ 1 ）當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 細(xì)線對(duì)小球的拉力和車廂壁對(duì)小球的壓力； （ 2 ）當(dāng)汽車以 a ＝ 10 m / s 2 向左勻加速行駛且小球與汽車保持相對(duì)靜止時(shí) ， 細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)噹诘膲毫?. 解析： （ 1 ）勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 小球受力分析如圖所示： 由平衡條件得： T s i n θ ＝ FN， T co s θ ＝ mg ， 代入數(shù)據(jù)得： T ＝ 50 N ， FN＝ 3 0 N. （ 2 ）當(dāng)汽車向左以加速度 a0勻加速行駛時(shí)車后壁彈力為 0 ， 受力如圖 . 由牛頓第二定律得： T s i n θ ＝ ma0， 代入數(shù)據(jù)得： a0＝ g t a n θ ＝ 7 .5 m / s2， 因?yàn)?a ＝ 1 0 m / s2 a0， 所以小球飛起來 ， 小球?qū)嚭蟊诘膲毫?FN＝ 0 ， 設(shè)此時(shí)繩與豎直方向的夾角為 α （如圖） ， 由牛頓第二定律得： T ＝ （ mg ）2＋（ ma ）2＝ 40 2 N ＝ 5 6 . 4 N. 答案： （ 1 ） 30 N （ 2 ） 5 6 .4 N 名師點(diǎn)睛： 牛頓的三條運(yùn)動(dòng)定律從不同的側(cè)面解決了力學(xué)最基本的問題 ， 第一定律告訴我們力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原 因 ，而是改變運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的原因 ， 第二定律物體運(yùn)動(dòng)的加速度與外力及物體質(zhì)量的定量關(guān)系 ， 第三定律則給出了物體之間相互作用力的關(guān)系 ， 我們?cè)诮鉀Q問題時(shí) ， 要根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)姆椒?. ? 變式訓(xùn)練 4. 在靜止的小車內(nèi) ， 用細(xì)繩 a 和 b 系住一個(gè)小球 ， 繩子 a 與豎直方向成 θ 角 ， 拉力為 T a ， 繩 b 成水平狀態(tài) ， 拉力 T b ， 現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ， 如圖所示 ， 此時(shí)小球在車內(nèi)的位置仍保持不變（角 θ 不變） ， 則兩根細(xì)繩的拉力變化情況是（ D ） A. T a 變大 ， T b 不變 B. T a 變大 ， T b 變小 C. T a 變大 ， T b 變大 D. T a 不變 ， T b 變小 解析： 因小球在豎直方向上沒有加速度 ， 所以有： ∑ F y ＝ 0 ， 且 θ未變 ， 則 T ay ＝ mg 不變 ， 所以 T a 不變 ， 則 T ax 也不變 ， 小球有向右的 a ， 所以 ∑ F x ≠ 0 （向右） ， 故 T b 變小 . 題型三 對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的瞬時(shí)性關(guān)系的理解 目標(biāo)篇 預(yù)習(xí)篇 考點(diǎn)篇 欄目鏈接 例 4 如圖所示 ， 一質(zhì)量為 m 的物體系于長度分別為 L 1 、 L 2 的兩根細(xì)線上 ， L 1 的一端懸掛在天花板上 ， 與豎直方向夾角為 θ ， L 2 水平拉直 ， 物體處于平衡狀態(tài) . 現(xiàn)將 L 2 線剪斷 ， 求剪斷瞬間物體的加速度 .若將圖（ a ）中的細(xì)線 L 1 改為長度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧 ， 如圖（ b ）所示 ， 其他條件不變 ， 求剪斷線的瞬間物體的加速度？ 解析： 細(xì)線被剪斷的瞬間 ， L1上張力的大小發(fā)生了突變 ， 此瞬間F 合 ＝ mg s i n θ ， a ＝ g s i n θ ， 方向垂直于 L1向下 . 若將圖（ a ）中的細(xì)線 L1改為長度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧 ， 設(shè)L1上拉力為 T1， L2上拉力為 T2， 重力為 mg ， 物體在三力作用下保持平衡； T1co s θ ＝ mg ， T1s i n θ ＝ T2， T2＝ mg t a n θ 剪斷線的瞬間 ， T2突然消失 ， 物體即在 T2反方向獲得 加速度 ，因?yàn)? mg t a n θ ＝ ma . 所以加速度 a ＝ g t a n θ ， 方向與 T2反方向 . 答案： 見解析 名師點(diǎn)睛： 牛頓第二定律給出了加速度與外力的瞬時(shí)性關(guān)系 ， 對(duì)于確定的物體 ， 外力決定加速度 ， 包括大小和方向 ， 當(dāng)外力變化時(shí) ，加速度會(huì)同步發(fā)生變化 ， 具有瞬時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 . ? 變式訓(xùn)練 5. 如圖所示 ， 質(zhì)量為 m 的小球用水平彈簧系住 ， 并用傾角為 30 176。 .已知 g ＝ 10 m / s2， s i n 37 176。 － μ （ mg － F s i
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