高一物理牛頓第二定律典型例題答案及講解-閱讀頁(yè)
2024-08-24 18:27本頁(yè)面
【正文】 承受物重的2/3，應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提高的距離是多少？ 【分析】 由于拉A時(shí)，上下兩段彈簧都要發(fā)生形變，所以題目給出的物理情景比較復(fù)雜，解決這種題目最有效的辦法是研究每根彈簧的初末狀態(tài)并畫(huà)出直觀圖，清楚認(rèn)識(shí)變化過(guò)程 如圖1乙中彈簧2的形變過(guò)程，設(shè)原長(zhǎng)為x20，初態(tài)時(shí)它的形變量為△x2，末態(tài)時(shí)承重2mg/3，其形變量為△x2′，分析初末態(tài)物體應(yīng)上升△x2△x2′． 對(duì)圖丙中彈簧1的形變過(guò)程，設(shè)原長(zhǎng)為x10（即初態(tài)）．受到拉力后要承擔(dān)物重的1/3，則其形變是為△x1，則綜合可知A點(diǎn)上升量為 d=△x1+△x2△x2′ 【解】末態(tài)時(shí)對(duì)物塊受力分析如圖2依物塊的平衡條件和胡克定律F1+F2′=mg （1） 初態(tài)時(shí)，彈簧2彈力F2 = mg = k2△x2（2） 式（3）代入式（1）可得 由幾何關(guān)系d=△x1+△x2△x2′ （4） 【說(shuō)明】 從前面思路分析可知，復(fù)雜的物理過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是一些簡(jiǎn)單場(chǎng)景的有機(jī)結(jié)合．通過(guò)作圖，把這個(gè)過(guò)程分解為各個(gè)小過(guò)程并明確各小過(guò)程對(duì)應(yīng)狀態(tài)，畫(huà)過(guò)程變化圖及狀態(tài)圖等，然后找出各狀態(tài)或過(guò)程符合的規(guī)律，難題就可變成中檔題，思維能力得到提高。的斜面上放一個(gè)質(zhì)量m的物體，用k=100N/m的輕彈簧平行斜面吊著．發(fā)現(xiàn)物體放在PQ間任何位置恰好都處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)得AP=22cm，AQ=8cm，則物體與斜面間的最大靜摩擦力等于多少？ 物體位于Q點(diǎn)時(shí)，彈簧必處于壓縮狀態(tài)，對(duì)物體的彈簧TQ沿斜面向下；物體位于P點(diǎn)時(shí)，彈簧已處于拉伸狀態(tài)，對(duì)物體的彈力Tp沿斜面向上．P，Q兩點(diǎn)是物體靜止于斜面上的臨界位置，此時(shí)斜面對(duì)物體的靜摩擦力都達(dá)到最大值fm，其方向分別沿斜面向下和向上． 【解】 作出物體在P、Q兩位置時(shí)的受力圖（圖2），設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，則物體在Q和P兩處的壓縮量和伸長(zhǎng)量分別為x1=L0AQ，x2=APL0． 根據(jù)胡克定律和物體沿斜面方向的力平衡條件可知：kx1 =k（L0AQ）=fm mgsinα，kx2 =k（APL0）=fm + mgsinα． 聯(lián)立兩式得 【說(shuō)明】 題中最大靜摩擦力就是根據(jù)物體的平衡條件確定的，所以畫(huà)出P、Q兩位置上物體的受力圖是至關(guān)重要的． 【例13】質(zhì)量均為m的四塊磚被夾在兩豎直夾板之間，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1?！ 菊`解】隔離磚“2”，因有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，兩側(cè)受摩擦力向上， 【正確解答】先用整體法討論四個(gè)磚塊，受力如圖2所示?！ 惧e(cuò)因分析與解題指導(dǎo)】[誤解]憑直覺(jué)認(rèn)為“2”和“3”間有摩擦，這是解同類(lèi)問(wèn)題最易犯的錯(cuò)誤?！ ”绢}還可這樣思考：假設(shè)磚“2”與“3”之間存在摩擦力，由對(duì)稱(chēng)性可知，f23和f32應(yīng)大小相等、方向相同，這與牛頓第三定律相矛盾，故假設(shè)不成立，也就是說(shuō)磚“2”與“3”之間不存在摩擦力。本題磚與磚、磚與板存在五個(gè)接觸面，即存在五個(gè)未知的摩擦力，而對(duì)磚“1”至“4”只能列出四個(gè)平衡方程。
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1