動力學(xué)三大定律的綜合應(yīng)用-文庫吧資料
2025-06-30 07:37本頁面
【正文】 軌道下滑至底端過程中機(jī)械能守恒，求出到達(dá)軌道末端的速度，再根據(jù)圓周運(yùn)動知識求對軌道的壓力．由摩擦力、牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解μ1應(yīng)滿足條件和貨物滑到木板A末端時的速度及在木板A上運(yùn)動的時間．【解析】 (1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端時的速度為v0，對貨物的下滑過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得m1gR＝ 1/2 m1v02①設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律得FN－m1g＝m1 v02/R ②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得FN＝3000 N根據(jù)牛頓第三定律，貨物對軌道的壓力大小為3000 N，方向豎直向下．(2)若貨物滑上木板A時，木板不動，由受力分析得μ1m1g≤μ2(m1＋2m2)g③若滑上木板B時，木板B開始滑動，由受力分析得μ1m1gμ2(m1＋m2)g④聯(lián)立③④式，代入數(shù)據(jù)得0．4μ1≤.⑤(3)μ1＝，由⑤式可知，貨物在木板A上滑動時，木板不動．設(shè)貨物在木板A上做減速運(yùn)動時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得μ1m1g＝m1a1⑥設(shè)貨物滑到木板A末端時的速度為v1，由運(yùn)動學(xué)公式得v12－v02＝－2a1l⑦聯(lián)立①⑥⑦式，代入數(shù)據(jù)得v1＝4 m/s⑧設(shè)在木板A上運(yùn)動的時間為t，由運(yùn)動學(xué)公式得v1＝v0－a1t⑨聯(lián)立①⑥⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得t＝ s.變式練習(xí)2：如右圖所示，在距水平地面高為h處有一半徑為R的1/4圓弧軌道，圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，軌道光滑且末端水平，在軌道的末端靜置一質(zhì)量為m的小滑塊A。m/s.(2)小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動，木塊與小車間發(fā)生相對運(yùn)動將彈簧壓縮至最短時，二者速度大小相等，此后木塊和小車在彈簧彈力和摩擦力的作用下，做變速運(yùn)動，直到二者兩次具有相同速度為止．整個過程中，小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒．設(shè)小車和木塊相對靜止時的速度大小為v，根據(jù)動量守恒定律有：m1v1－m2v0＝(m1＋m2)v解得v＝ m/s，當(dāng)小車與木塊達(dá)到共同速度v時，彈簧壓縮至最短，此時彈簧的彈性勢能最大，設(shè)最大彈性勢能為Ep，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得Ep=m1v+m2v02 ( m1 +m2 )v2 =36J(3)根據(jù)題意，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而在A點(diǎn)左側(cè)相對滑動過程中將克服摩擦阻力做功，設(shè)此過程中滑行的最大相對位移為s，根據(jù)功能關(guān)系有 m1v+m2v02 ( m1 +m2 )v2 =μm2gs解得s＝ m， m.【答案】(1)12 kg動力學(xué)三大定律的綜合應(yīng)用 教學(xué)目的： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：用兩個守恒定律去解決問題時，必須注意研究的問題是否滿足守恒的條件．考點(diǎn)梳理：一、解決動力學(xué)問題的三個基本觀點(diǎn)
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