用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題一(5)-文庫(kù)吧資料
2025-05-06 02:25本頁(yè)面
【正文】 θ ＋ μ co s θ ) ＝ 10 m / s2 小物體加速到與傳送帶運(yùn)行速度相同時(shí)需要的時(shí)間為 t1＝va2＝1010 s ＝ 1 s 在這段時(shí)間內(nèi)，小物體沿傳送帶下滑的距離為 x1＝12a2t21 ＝12 10 12 m ＝ 5 m 此后，小物體沿傳送帶繼續(xù)加速下滑時(shí)，它相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向向 下，因此傳送帶對(duì)小物體的摩擦力又改為沿傳送帶向上，如下圖所示 ． 其加速度變?yōu)?a1＝ g ( s i n θ － μ co s θ ) ＝ 2 m / s2 小物體從該位置起運(yùn)動(dòng)到 B 端的位移為 ( x － x1) ＝16 m － 5 m ＝ 11 m 沿傳送帶方向小物體做初速度為 v ＝ 10 m / s 、加速度為 a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 由 x － x1＝ v t2＋12a1t22得 11 ＝ 10 t2＋12 2 t22＝ 10 t2＋ t22 解得 t2＝ 1 s 所以，小物體從 A 端運(yùn)動(dòng)到 B 端的時(shí)間為 t＝ t1＋ t2＝ 2 s 答案： (1)4 s (2)4 s (3)2 s 【 反思總結(jié) 】 本題求解的關(guān)鍵是正確分析小物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)的不同特點(diǎn)劃分為幾個(gè)階段進(jìn)行處理，由此進(jìn)一步應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律聯(lián)合求解．其中，由小物體和傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向判斷摩擦力的方向，分析其方向的臨界變化，這是容易出現(xiàn)失誤的一個(gè)環(huán)節(jié)，它直接決定了處理問題的成?。槍?duì)傳送帶上的物體的運(yùn)動(dòng)，一定要注意 分析物體速度和傳送帶速度相同時(shí) 這個(gè)臨界點(diǎn)，看看下一步物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是否要發(fā)生變化 . 1．物體受 10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)撤去這個(gè)拉力后，物體將 ( ) A．勻速運(yùn)動(dòng) B．立即停止運(yùn)動(dòng) C．產(chǎn)生加速度、做勻減速運(yùn)動(dòng) D．產(chǎn)生加速度、做勻加速運(yùn)動(dòng) 解析： 由題意知物體受到的摩擦力大小為 10 N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，當(dāng)撤去拉力后，物體受到的合力即摩擦力，其產(chǎn)生加速度，由于與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以做勻減速運(yùn)動(dòng)， C正確． 答案： C 2．光滑水平面上靜止一個(gè)物體，現(xiàn)有水平恒力F作用在物體上，使物體的位移為 x0時(shí)，立刻換成－ 4F的力，作用相同時(shí)間，此刻物體的位移為 ( ) A．－ x0 B． x0 C． 0 D．－ 2x0 解析： 以 F 方向?yàn)檎较颍O(shè)開始階段加速度為 a ，則后一階段加速度為－ 4 a ，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律： x 0 ＝12at2， x ′ ＝ at ， 正常的運(yùn)行速度是 v＝ 10 m / s .現(xiàn)在傳送帶的 A 端輕輕放上一個(gè)小物體( 可視為質(zhì)點(diǎn) ) ， 已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ＝ 0. 5 ， A 、 B 間距離 x ＝ 16 m ． 試分析計(jì)算 ：( 已知 s i n 3 7 176。 ＋ F f＝－ ma ， F N －mg c o s 3 7 176。 ＝ ，cos 37176。 ＝ 0 .6. 不計(jì)空氣阻力 ． 試求 ： ( 1 ) 滑雪者沿斜面上滑的最大距離 ． ( 2 ) 若滑雪者滑行至最高點(diǎn)后掉轉(zhuǎn)方向向下自由滑行 ， 求他滑到起點(diǎn)時(shí)的速度大小 ． 解析： ( 1 ) 上滑過程中，對(duì)人進(jìn)行受力分析，如右圖所示，滑雪者受重力 mg 、支持力 F N 、摩擦力 F f 作用，設(shè)滑雪者的加速度為 a 1 .根據(jù)牛頓第二定律有： mg s i n θ ＋ F f＝ ma 1 ， a 1 方向沿斜面向下 ． 在垂直于斜面方向有： F N ＝ mg c o s θ 又摩擦力 F f＝ μF N 由以上各式解得： a 1 ＝ g ( s i n θ ＋ μ c o s θ ) ＝ 8 m / s2 滑雪者沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減為零時(shí)的位移 x ＝v202 a 1＝ 4 m ，即滑雪者上滑的最大距離為 4 m. ( 2 ) 滑雪者沿斜面下滑時(shí)，如右圖所示，滑雪者受到斜面的摩擦力沿斜面向上，設(shè)加速度大小為a 2 .根據(jù)牛頓第二定律有： mg s i n θ － F f＝ ma 2 ， a 2 方向沿斜面向下 ． 在垂直于斜面方向有： F N ＝ mg c o
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