高三物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用-展示頁
2024-11-21 08:42本頁面
【正文】 球 A與容器 B一起勻速下滑； (C) 小球 A與容器 B一起以加速度 a加速上滑； (D) 小球 A與容器 B一起以加速度 a減速下滑 . C D 例 3. 一質(zhì)量為 M、傾角為 θ的 楔形木塊，靜止在水平桌面上，與桌面的動(dòng)摩擦因素為 μ，一物塊質(zhì)量為 m，置于楔形木塊的斜面上，物塊與斜面的接觸是光滑的，為了保持物塊相對(duì)斜面靜止，可用一水平力 F推楔形木塊，如圖示，此水平力的大小等于 。 F= F′ 一、圖像類問題 例 如圖所示，兩光滑斜面的總長度相等，兩球由靜止從頂端下滑，若球在圖上轉(zhuǎn)折點(diǎn)無能量損失，則下列判斷正確的是（ ） A、兩球同時(shí)落地 B、 b球先落地 C、兩球落地時(shí)速率相等 D、 a球先落地 BC例 物 A、 B、 C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為 mA,mB,mC，得到三個(gè)物體的加速度a與其所受拉力 F的關(guān)系如圖所示，圖中 A、 B兩直線平行，則下列由圖線判斷的關(guān)系式正確的是 （ ） A、 μA=μB=μC B、 mA=mBmC C、 mAmBmC D、 μAμB=μC BD 例 如圖甲示，質(zhì)量分別為 m1=1kg 和 m2=2kg 的 A B兩物塊并排放在光滑水平面上，若對(duì) A、 B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力 F1 和 F2 ，若 F1=（ 92t） N F2=（ 3+2t） N,則 ⑴經(jīng)多少時(shí)間 t 0兩物塊開始分離？ ⑵在同一坐標(biāo)乙中畫出兩物塊的加速度 a1和 a2隨時(shí)間變化的圖象 ⑶ “ at‖圖線下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么？ ⑷試計(jì)算 A、 B兩物塊分離后 2s的 速度各多大？ F1 F2 B A 甲 t/s a/ms2 2 4 0 8 6 3 2 1 5 6 4 10 乙 B A B A 1kg 2kg F2=（ 3+2t） N F1=（ 92t） N 解： ⑴ 對(duì)整體： F1 + F2 =(m1+m2) a a=12/3=4m/s2 設(shè)兩物塊間的作用力為 T，對(duì) A : F1 T= m1 a T= F1 m1 a = 5 –2 t 當(dāng) T=0時(shí)，兩物塊分離， ∴ t0= s，（分離前兩物塊的加速度相同為 4m/s2 ） ⑵ 分離后，對(duì) A a1= F1/m1=(92t) m/s2 對(duì) B a2= F2/m2=(+t) m/s2 t 畫出兩物塊的 at 圖線如圖示（見前頁） ⑶ ―at‖圖線下的“面積”在數(shù)值上等于速度的變化 Δv ⑷ 由⑶算出圖線下的“面積”即為兩物塊的速度 ∴ VA=（ +） 4 / 2=14m/s VB=（ 4 ） +（ 4+6） 2 / 2 = 20 m/s 例２ 、人和雪橇的總質(zhì)量為 75kg，沿傾角 θ=37176。 F合 = ma 注意： a. 牛頓第二定律中的 F 應(yīng)該是物體受到的合外力。 慣性的大小只跟物體的質(zhì)量有關(guān)，與其它因素均無關(guān)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用 bsguo 一 . 牛頓第一定律 ：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)， 直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 伽利略斜面實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 二 . 牛頓第二定律 ：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 b. 同向 ——加速度的方向跟合外力的方向相同 c. 同時(shí) ——加速度的大小隨著合外力的大小同時(shí)變化 d. 同體 —— 三 . 牛頓第三定律 ：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失，分別作用在兩個(gè)不同的物體上。 且足夠長的斜坡向下運(yùn)動(dòng)，已知雪橇所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù) k未知，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，測得雪橇運(yùn)動(dòng)的 vt圖象如圖中的曲線 AD所示，圖中 AB是曲線在 A點(diǎn)的切線，切線上一點(diǎn) B的坐標(biāo)為 （ 4, 15）， CD是曲線 AD的漸近線， g取 10m/s2， 試回答和求解： ⑴雪橇在下滑過程中，開始做什么 運(yùn)動(dòng)，最后做什么運(yùn)動(dòng)？ ⑵當(dāng)雪橇的速度為 5m/s時(shí)，雪橇 的加速度為多大？ ⑶雪橇與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ 多大？ t/s V/ms1 5 4 0 15 10 D A B C t/s V/ms1 5 4 0 15 10 D A B C 解： ⑴ 由圖線可知，雪橇開始以 5m/s的初速度作加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，最后以 10m/s作勻速運(yùn)動(dòng) ⑵ t=0， v0= 5m/s 時(shí) AB的斜率等于加速度的大小 a=Δv/Δt= 10/4 = m/s2 ⑶ t=0 v0= 5m/s f0=kv0 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律 mgsinθ μ mgcosθ –kv0 = ma ① t=4s vt= 10m/s ft=kvt mgsinθ μ mgcosθ –kvt =0 ② 解① ②得 k=37. 5 Ns/m μ= 二、斜
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