粵教版必修一44牛頓第二定律03-在線瀏覽
2025-01-20 12:32本頁面
【正文】 析或半定量分析． （ 3）通過此題可進(jìn)一步體會到，滑動摩擦力的方向并不總是阻礙物體的運(yùn)動．而是阻礙物體間的相對運(yùn)動，它可能是阻力，也可能是動力． 【 例 6】 如圖所示 ， 一向右運(yùn)動的車廂頂上懸掛兩單擺 M和 N,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動 ， 某一瞬時出現(xiàn)圖示情景 ， 由此可知車廂的運(yùn)動及兩單擺相對車廂運(yùn)動的可能情況是 （ ） A、 車廂做勻速直線運(yùn)動 ,M在擺動 ， N在靜止； B、 車廂做勻速直線運(yùn)動 ,M在擺動 ， N也在擺動； C、 車廂做勻速直線運(yùn)動 ， M靜止 ， N在擺動； D、 車廂做勻加速直線運(yùn)動 ,M靜止 ， N也靜止； M N AB 四 、 牛頓定律應(yīng)用的基本方法 ① 由于物體的受力情況與運(yùn)動狀態(tài)有關(guān) ， 所以受力分析和運(yùn)動分析往往同時考慮 ， 交叉進(jìn)行 ， 在畫受力分析圖時 ， 把所受的外力畫在物體上 （ 也可視為質(zhì)點(diǎn) ，畫在一點(diǎn)上 ） ， 把 v0和 a的方向標(biāo)在物體的旁邊 ， 以免混淆不清 。 如果物體所受外力在同一平面上 ， 應(yīng)建立二維直角坐標(biāo)系 。 C．如果所解答的問題中，涉及物體運(yùn)動的位移或時間，通常把所研究的物理過程的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。 另一種 是把統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)代入每個方程式中 ， 然后直接算出所求未知量的值 ， 前一種方法的優(yōu)點(diǎn)是：可以對結(jié)果的文字式進(jìn)行討論 ， 研究結(jié)果是否合理 ，加深對題目的理解；一般都采用這種方法 ， 后一種方法演算比較方便 ， 但是結(jié)果是一個數(shù)字 ， 不便進(jìn)行分析討論 。aBt2=189。 例 舉重運(yùn)動員在地面上能舉起 120kg的重物，而在運(yùn)動著的升降機(jī)中卻只能舉起 100kg的重物，求升降機(jī)運(yùn)動的加速度，若在以 的升降機(jī)中，此運(yùn)動員能舉起質(zhì)量多大的重物？（ g取 10m/ s2 ） 思考：為什么運(yùn)動員能舉起的重物的重量發(fā)生了變化？ 是物體的重力變了？是運(yùn)動員發(fā)揮的向上的最大支撐力 —— 舉力變了 ？ 答案：方向向上，大小為 2m/ s2。 解法 2： :移后設(shè)連接繩的拉力為 T/， 系統(tǒng)加速度大小為 a。 故 B項正確 。 (g取 10m/s2） （ 1)若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器的示數(shù)的一半 ， 試判斷箱的運(yùn)動情況； (2） 要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零 ， 箱沿豎直方向運(yùn)動的情況可能是怎樣的 ？ 解析 ：由題意 ， 對金屬塊受力分析如圖所示 。 （ 1)依題意 ， N1=5 N,彈簧長度沒有改變 ， F＝ 10N代入 ① 解得a=0， 說明整個箱體做向上或向下的勻速運(yùn)動 。 上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零時，整個箱體在做加速度不小于 10 m/s2的 向上加速 或 向下減速運(yùn)動 。 試分析： 在人突然站起的過程中 ， 臺秤的示數(shù)如何變化 ？ 【 解析 】 從蹲于臺秤上突然站起的全過程中 ， 人體質(zhì)心運(yùn)動的 v— t圖象如圖所示 。 F=mg。 在 t2－ t3時間內(nèi)：質(zhì)心作加速度增大的減速運(yùn)動 ， 處于失重狀態(tài) —— 臺秤示數(shù)小于體重 F=mg－ ma＜ mg。 故臺秤的示數(shù)先偏大，后偏小，指針來回擺動一次后又停在原位置。 圖中跨過滑輪的兩段繩都認(rèn)為是豎直的且不計摩擦 。 (g=) 圖 4 (m+M)g F F 圖 5 a F FN Mg 圖 6 分析與解：選人和吊臺組成的系統(tǒng)為研究對象 ， 受力如圖 5所示 ， F為繩的拉力 ,由牛頓第二定律有：2F(m+M)g=(M+m)a 則拉力大小為： 再選人為研究對象 ， 受力情況如圖 6所示 ， 其中 FN是吊臺對人的支持力 。 NgamMF 3502 ))(( ????六、連接體問題 在連接體問題中 ， 如果 不要求知道各個運(yùn)動物體之間的相互作用力 ， 并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度 ， 就可以把它們看成一個整體 （ 當(dāng)成一個質(zhì)點(diǎn) ） 分析受到的外力和運(yùn)動情況 ， 應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度 （ 或其他未知量 ） ； 如果 需要知道物體之間的相互作用力 ， 就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來 ， 將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力 ， 分析物體的受力情況和運(yùn)動情況 ， 并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程 ． 隔離法和整體法是互相依存 、 互相補(bǔ)充的 ． 兩種方法互相配合交替應(yīng)用 ， 常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題 ． 【 例 13】 如圖所示三個物體質(zhì)量分別為 m m m3，帶有滑輪的物體放在光滑水平面上，滑輪和所有觸處的摩擦及繩的質(zhì)量均不計，為使三個物體無相對運(yùn)動，則水平推力 F＝ ． 解析 ： 對 m2豎直方向合力為零 ， 所以 T=m2g， 對 m1水平方向只受繩拉力 T作用 。如圖中物塊 m沿斜面體 M以加速度 a下滑，斜面體不動．欲求地面對斜面體的靜摩擦力 f時，就可把此系統(tǒng)（ m和 M）作為整體處理，由牛頓第二定律得 f＝ macosθ＋ M 0＝ macosθ ．式中 acosθ 為物塊加速度的水平分量． 【 例 15】 如圖所示 ， 等臂天平左端掛一質(zhì)量不計的光滑定滑輪 ， 跨過滑輪的輕繩 ， 兩端各拴一物體 A和 B的質(zhì)量 mB=3kg， 欲使天平平衡 ， 物體 C的質(zhì)量可能為 （ ） A. 3 kg ； B. 9 kg； C. 12 kg ； D. 15 kg 解：設(shè)繩的拉力為 T,對物體 A,B,分別由牛頓第二定律有 mBg一 T=mBa， ① T－ mAg=mAa． ② 由 ①② 式得；對物體 C,由平衡條件有 當(dāng) mA→O 時 ， 有 mC=0 當(dāng) mA→∞ 時 ， 有 mC=4mB=12 kg 得 0mC12kg； ， 故選項 A、 B正確 gmm mmTgmABBAC ???42七、臨界和極值問題 1． 用極端分析法分析臨界條件 若
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