[理化生]牛頓運動定律的綜合應用(已改無錯字)
2023-03-24 12:55:03 本頁面
【正文】 ，求水平推力 F 不得超過的最大值． 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 解析： A 、 B 一起運動，則以 A 、 B 整體為研究對象，由牛頓第二定律得： F ＝ 2 ma 以 A 為研究對象，其受力情況 如 圖所示． 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 由圖可知， A 、 B 一起運動而不發(fā)生相對滑動的臨界條件是地面對 A 的支持力為 N ＝ 0 豎直方向： FBAc os θ ＝ mg 水平方向： F － FBAs in θ ＝ ma 聯(lián)立上式可得 F ＝ 2 mg t an θ ，即水平推力 F 的最大值為2 mg tan θ . 答案： 2 mg t an θ 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 例 3] 傳送帶與水平面夾角為 37176。 ，皮帶以 12 m /s 的速率運動，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示．今在傳送帶上端 A 處無初速度 地放上一個質(zhì)量為 m 的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 ，若傳送帶 A 到 B的長度為 24 m ， g 取 10 m /s ，則小物塊從 A 運動到 B 的時間為多少？ 傳送帶問題 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 解析 ] 小物塊無初速度放在傳送帶上時，所受摩擦力為滑動摩擦力，方向沿斜面向下，對小物塊用牛頓第二定律得 mg si n θ ＋ μ m g c os θ ＝ ma 解得 a ＝ 12 m /s2 設小物塊加速到 12 m /s 運動的距離為 x1，所用時間為 t1 由 v2－ 0 ＝ 2 ax1得 x1＝ 6 m 由 v ＝ at1得 t1＝ 1 s 當小物塊的速度加速到 12 m /s 時，因 mg si n θ ＝μ m g c os θ ， 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 小物塊受到的摩擦力由原來的滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，而且此時剛好為最大靜摩擦力，小物塊此后隨皮帶一起做勻速運動． 設 AB 間的距離為 L ，則 L － x1＝ v t2解得 t2＝ s 從 A 到 B 的時間 t ＝ t1＋ t2解得 t ＝ s . [ 答案 ] s 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 分析處理傳送帶問題需要特別注重兩點分析：一是對物體在初態(tài)時所受滑動摩擦力的方向的分析；二是對物體在達到傳送帶的速度時摩擦力的有無及方向的分析．對于水平傳送帶問題，當物體與傳送帶相對靜止且物體所受彈力僅為支持力時，因物體與傳送帶間無相對 運動的趨勢，故物體所受的摩擦力突變?yōu)榱?，之后物體隨傳送帶一起做勻速運動；對于傾斜傳送帶問題，當物體與傳送帶相對靜 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 止且物體所受彈力僅為支持力時，摩擦力的大小是否突變?nèi)Q于下滑力與最大靜摩擦力的關(guān)系，另外還要注意分析摩擦力的方向是否發(fā)生突變． 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 變式 3 — 1 如下圖所示，傳送帶的水平部分 ab ＝ 2 m ，斜面部分 bc＝ 4 m ， bc 與水平面的夾角 α ＝ 37176。 . 一個小物體 A 與傳送帶的動摩擦因數(shù) μ ＝ ，傳送帶沿圖示的方向運動，速率 v ＝2 m /s. 若把物體 A 輕放到 a 處，它將被傳 送帶送到 c 點，且物體 A 不會脫離傳送帶．求物體 A 從 a 點被傳送到 c 點所用的時間． ( 已知： si n 37176。 ＝ ， c os37176。 ＝ ， g ＝ 10 m /s2) 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 解析： 物體 A 輕放在 a 點后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運動直到和傳送帶速度相等．在這一過程中有 a1＝μ m gm＝ μg . 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 x1＝v22 a1＝v22 μg＝ m ab . 經(jīng)歷時間為 t1＝va1＝ s . 此后隨傳送帶運 動到 b 點的時間為 t2＝ab － x1v＝ s . 當物體 A 到達 bc 斜面時，由于 mg si n 37176。 ＝ mg μ m g c os37176。 ＝ m g . 所以物體 A 將再次沿傳送帶做勻加速直線運動，其加速度大小為 a2＝ g si n 37176。 － μg c os37176。 ＝4 m /s2，物體 A 在傳送帶 bc 上所用時間滿足 bc ＝ v t3＋12a2t23. 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 代入數(shù)據(jù)得 t3＝ 1 s ． ( 負值舍去 ) 則物體 A 從 a 點被傳送到 c 所用時間為 t ＝ t1＋ t2＋ t3＝ s . 答案： s 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 1 ． 如圖所示，在光滑的水平地面上，有兩個質(zhì)量均為m 的物體，中間用勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈簧相連，在外力F F2作用下運動 ( F1 F2) ，則下列說法中正確的是 ( ) 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 A ．當運動達到穩(wěn)定時，彈簧的伸長量為F1＋ F22 k B ．當運動達到穩(wěn)定時，彈簧的伸長量為F1－ F2k C ．撤去 F2的瞬間， A 、 B 的加速度之比為F1－ F2F1＋ F2 D ．撤去 F2的瞬間， A 、 B 的加速度之比為F1－ F2F2 高三總復習 人教版 物理 第 3章 課時 3 系列叢書 進入導航 解析： 把兩個物體看做一個整體，對該整體進行受力分析得：水平方向的 F1和 F2的合力即是整體受到的合外力F ＝ F1－ F2，根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度 a ＝F1－ F22 m，方向向右；再隔離其中的一個物體 A 進行受力分析，水平方向受到向右的拉力 F1和水平向左的彈簧彈力 kx
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