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1、用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1內(nèi)容:內(nèi)容:物體加速度的大小跟作用力成物體加速度的大小跟作用力成 ,跟物體的,跟物體的質(zhì)量成質(zhì)量成 ,加速度的方向跟,加速度的方向跟 的方向相同。的方向相同。2表達(dá)式表達(dá)式:Fma。3物理意義:物理意義:反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受 的關(guān)系。的關(guān)系。4適用范圍適用范圍(1)牛頓第二定律僅適用于牛頓第二定律僅適用于 參考系參考系(相對(duì)地面靜止或相對(duì)地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系)。(2)牛頓第二定律僅適用于宏觀物體牛頓第二定律僅適用于宏觀物體 運(yùn)動(dòng)的情況。運(yùn)動(dòng)的情況。
2、正比正比反比反比作用力作用力合外力合外力慣性慣性低速低速1關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,下列說法中正確的是關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,下列說法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)物體的加速度不變,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變運(yùn)動(dòng)物體的加速度不變,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變B物體的位置在不斷變化,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在不斷變物體的位置在不斷變化,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在不斷變化化C做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變D做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變【答案】【答案】 C二、兩類動(dòng)力學(xué)問題二、兩類動(dòng)力學(xué)問題1已知物體的受力情況,求物體的已知物體的受力情況,求物體的 。2已
3、知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求物體的已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,求物體的 。運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況受力情況受力情況2有一物塊放在粗糙的水平面上,在水平向右的外力有一物塊放在粗糙的水平面上,在水平向右的外力F作用作用下向右做直線運(yùn)動(dòng),如下圖甲所示,其運(yùn)動(dòng)的下向右做直線運(yùn)動(dòng),如下圖甲所示,其運(yùn)動(dòng)的v t圖象如圖圖象如圖乙中實(shí)線所示,則下列關(guān)于外力乙中實(shí)線所示,則下列關(guān)于外力F的判斷正確的是的判斷正確的是()A在在01 s內(nèi)外力內(nèi)外力F不斷變化不斷變化B在在1 s3 s內(nèi)外力內(nèi)外力F恒定恒定C在在3 s4 s內(nèi)外力內(nèi)外力F不斷變化不斷變化D在在3 s4 s內(nèi)外力內(nèi)外力F恒定恒定【解析】【解析】 對(duì)物體受力分析如圖,根據(jù)牛頓
4、第二定律可對(duì)物體受力分析如圖,根據(jù)牛頓第二定律可知知FFfma;從;從v t圖象中可知,圖象中可知,01 s內(nèi),內(nèi),a恒定恒定13 s內(nèi)內(nèi)a0,34 s內(nèi),內(nèi),a逐漸增大。故選逐漸增大。故選B、C?!敬鸢浮俊敬鸢浮?BC如右圖,輕彈簧上端與一質(zhì)量為如右圖,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的的木塊木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊的木塊2相連,整個(gè)系統(tǒng)置于相連,整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將木板沿水平水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分的加速度大小分別為別
5、為a1 、a2。重力加速度大小為。重力加速度大小為g。則有。則有()Aa10,a2gBa1g,a2gCa10,a2g Da1g,a2g【解題切點(diǎn)解題切點(diǎn)】 彈簧的彈力在木板撤去的瞬間前后沒發(fā)生變化。彈簧的彈力在木板撤去的瞬間前后沒發(fā)生變化?!窘馕鼋馕觥?木板抽出前,由平衡條件可知彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈力大小為木板抽出前,由平衡條件可知彈簧被壓縮產(chǎn)生的彈力大小為mg。木板。木板抽出后瞬間,彈簧彈力保持不變,仍為抽出后瞬間,彈簧彈力保持不變,仍為mg。由平衡條件和牛頓第二定律可得。由平衡條件和牛頓第二定律可得a10,a2g。答案為。答案為C?!敬鸢复鸢浮?C【發(fā)散思維發(fā)散思維】 彈簧形變的恢復(fù)需要時(shí)間
6、,而繩子的恢彈簧形變的恢復(fù)需要時(shí)間,而繩子的恢復(fù),改變不需要時(shí)間。復(fù),改變不需要時(shí)間。1如右圖所示,一質(zhì)量為如右圖所示,一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為的物體系于長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2的兩根的兩根細(xì)線上。細(xì)線上。L1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為,L2水水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)將平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)將L2線剪斷,求剪斷瞬時(shí)物體的線剪斷,求剪斷瞬時(shí)物體的加速度。加速度。下面是某同學(xué)對(duì)該題的某種解法:下面是某同學(xué)對(duì)該題的某種解法:解:設(shè)解:設(shè)L1線上拉力為線上拉力為FT1,L2線上拉力為線上拉力為FT2,重力為,重力為mg,物體在,物體在三力
7、作用下處于平衡。三力作用下處于平衡。FT1cos mg,F(xiàn)T1sin FT2,解得,解得FT2mgtan 。剪斷細(xì)線的瞬間,。剪斷細(xì)線的瞬間,F(xiàn)T2突然消失,物體卻在突然消失,物體卻在FT2反方向獲得加速度,因?yàn)榉捶较颢@得加速度,因?yàn)閙gtan ma,所以加速度,所以加速度agtan ,方向在方向在FT2反方向。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)說明理由。反方向。你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)說明理由?!窘馕觥俊窘馕觥?這個(gè)同學(xué)的解法不正確。當(dāng)這個(gè)同學(xué)的解法不正確。當(dāng)L2被剪斷的瞬間,被剪斷的瞬間,L2中的張力中的張力FT2瞬間消瞬間消失,而失,而L1中的張力發(fā)生了突變,此時(shí)沿線中的張力發(fā)生了突變,此時(shí)沿線L
8、1方向合力為零,垂直于方向合力為零,垂直于L1方向物體方向物體重力的分力作為合力產(chǎn)生瞬時(shí)加速度,由重力的分力作為合力產(chǎn)生瞬時(shí)加速度,由mgsin ma得:得:agsin ?!敬鸢浮俊敬鸢浮?不正確理由見解析不正確理由見解析1動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的分析流程圖解答動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的方法和步驟解答動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題的方法和步驟知識(shí)精析知識(shí)精析一、由受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況一、由受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況1基本思路:首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力情況和運(yùn)動(dòng)情基本思路:首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力情況和運(yùn)動(dòng)情況分析,把題中所給的情況弄清楚,然后由牛頓第二定律,況分析,把題中所給的情況弄清楚,然后由牛頓第二定律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公
9、式進(jìn)行求解結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解2一般步驟:一般步驟:(1)確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并畫出物確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,并畫出物體的受力圖體的受力圖(2)根據(jù)力的合成與分解,求出物體所受的合外力根據(jù)力的合成與分解,求出物體所受的合外力(包括包括大小和方向大小和方向)(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度(4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出所結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)量需的運(yùn)動(dòng)學(xué)量任意時(shí)刻的位移和速度,以及運(yùn)動(dòng)軌跡任意時(shí)刻的位移和速度,以及運(yùn)動(dòng)軌跡等等二、由運(yùn)動(dòng)情況確定受力
10、情況二、由運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況基本思路:首先根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,利用動(dòng)力學(xué)公式基本思路:首先根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,利用動(dòng)力學(xué)公式求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力,從而求出未知的力或與力相關(guān)的某些量,如動(dòng)摩擦因外力,從而求出未知的力或與力相關(guān)的某些量,如動(dòng)摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的具體方向等數(shù)、勁度系數(shù)、力的具體方向等三、受力分析要點(diǎn)三、受力分析要點(diǎn)1每分析一個(gè)力,都應(yīng)能找出該力的施力物體,以防每分析一個(gè)力,都應(yīng)能找出該力的施力物體,以防止多分析出沒有施力物體的并不存在的力不要把物體慣性止多分析出沒有施力物體的并不存在的力不
11、要把物體慣性的表現(xiàn)誤認(rèn)為物體在運(yùn)動(dòng)方向上受到一種力的作用的表現(xiàn)誤認(rèn)為物體在運(yùn)動(dòng)方向上受到一種力的作用例如滑冰者停止用力后向前滑行的過程中,不要誤認(rèn)為例如滑冰者停止用力后向前滑行的過程中,不要誤認(rèn)為他受到一個(gè)向前的沖力作用他受到一個(gè)向前的沖力作用2不要把某個(gè)力和它的分力同時(shí)作為物體所受的力,不要把某個(gè)力和它的分力同時(shí)作為物體所受的力,也不要把某幾個(gè)力與它們的合力同時(shí)作為物體受到的力應(yīng)也不要把某幾個(gè)力與它們的合力同時(shí)作為物體受到的力應(yīng)只保留物體實(shí)際受到的力只保留物體實(shí)際受到的力例如,靜止于傾角為例如,靜止于傾角為的斜面上的物體,如果已分析了的斜面上的物體,如果已分析了重力重力G,就不能同時(shí)說物體還
12、受到下滑力,就不能同時(shí)說物體還受到下滑力Gsin 和垂直于斜和垂直于斜面向下的分力面向下的分力Gcos .3要養(yǎng)成按先畫非接觸力要養(yǎng)成按先畫非接觸力(如重力如重力)再畫接觸力再畫接觸力(如彈力、如彈力、摩擦力摩擦力)的順序分析物體受力的習(xí)慣,在分析接觸力時(shí)要注意的順序分析物體受力的習(xí)慣,在分析接觸力時(shí)要注意受力物體與其他施力物體的接觸處最多存在兩個(gè)力受力物體與其他施力物體的接觸處最多存在兩個(gè)力(彈力、摩彈力、摩擦力擦力),有可能只有一個(gè)力,有可能只有一個(gè)力(彈力彈力),也有可能無力作用,也有可能無力作用4畫受力圖時(shí),只畫物體受的力,不要畫研究對(duì)象對(duì)畫受力圖時(shí),只畫物體受的力,不要畫研究對(duì)象對(duì)其
13、他物體施加的力其他物體施加的力5要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行受要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行受力分析力分析圖圖251例如,如圖例如,如圖251所示,物體所示,物體A、B疊放在一起,在作用于疊放在一起,在作用于B物體上的水平拉力物體上的水平拉力F作用下向右以加速度作用下向右以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),做勻加速運(yùn)動(dòng),在分析在分析A、B間的靜摩擦力時(shí),就可根據(jù)牛頓第二定律,間的靜摩擦力時(shí),就可根據(jù)牛頓第二定律,A所所受的靜摩擦力方向沿接觸面向右,并可由牛頓第二定律求出受的靜摩擦力方向沿接觸面向右,并可由牛頓第二定律求出這一靜摩擦力的大小這一靜摩擦力的大小F靜靜=mAa.6從牛頓
14、第三定律出發(fā),依據(jù)力的相互性,轉(zhuǎn)換研究從牛頓第三定律出發(fā),依據(jù)力的相互性,轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,分析物體受力,可以化難為易對(duì)象,分析物體受力,可以化難為易四、整體法與隔離法四、整體法與隔離法1連接體:多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體組成的物體組連接體:多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體組成的物體組(或物體或物體系系)如幾個(gè)物體疊放在一起,或并排擠放在一起,或用繩子、如幾個(gè)物體疊放在一起,或并排擠放在一起,或用繩子、細(xì)桿連在一起細(xì)桿連在一起2隔離法與整體法隔離法與整體法(1)隔離法:在解決連接體問題時(shí),從研究的方便性出發(fā),隔離法:在解決連接體問題時(shí),從研究的方便性出發(fā),將物體系統(tǒng)中的某一部分隔離出來,單獨(dú)分析研究的方法將物體系統(tǒng)中的
15、某一部分隔離出來,單獨(dú)分析研究的方法(2)整體法:在解決連接體問題時(shí),將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體法:在解決連接體問題時(shí),將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體分析研究的方法整體分析研究的方法3選取整體法與隔離法的原則選取整體法與隔離法的原則(1)一般是先整體后隔離一般是先整體后隔離在連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,應(yīng)先把連接體當(dāng)在連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,應(yīng)先把連接體當(dāng)做一個(gè)整體,分析整體受力,利用牛頓第二定律求出加速度,做一個(gè)整體,分析整體受力,利用牛頓第二定律求出加速度,求連接體內(nèi)各物體間的相互作用,再把物體隔離,對(duì)該物體求連接體內(nèi)各物體間的相互作用,再把物體隔離,對(duì)該物體單獨(dú)進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二
16、定律對(duì)該物體列式求解單獨(dú)進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律對(duì)該物體列式求解(2)求系統(tǒng)外力的問題,有的直接選取整體法求解,有的求系統(tǒng)外力的問題,有的直接選取整體法求解,有的則先隔離后整體則先隔離后整體五、物體瞬時(shí)加速度求解方法五、物體瞬時(shí)加速度求解方法牛頓第二定律表明了物體受的合外力與物體運(yùn)動(dòng)的加速牛頓第二定律表明了物體受的合外力與物體運(yùn)動(dòng)的加速度之間存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)物體受的合外力發(fā)生變化的同度之間存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)物體受的合外力發(fā)生變化的同時(shí),物體的加速度也就隨之而變了因此,分析物體的瞬時(shí)時(shí),物體的加速度也就隨之而變了因此,分析物體的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài),
17、加速度,關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài),再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的瞬時(shí)加速度再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的瞬時(shí)加速度此類問題的分析中應(yīng)特別注意此類問題的分析中應(yīng)特別注意“輕繩輕繩”、“輕桿輕桿”、“輕彈簧輕彈簧”三種模型的建立及特點(diǎn):三種模型的建立及特點(diǎn):1輕繩輕繩(1)輕繩模型的建立輕繩模型的建立輕繩或稱為細(xì)線,它的質(zhì)量可忽略不計(jì),輕繩是軟的,輕繩或稱為細(xì)線,它的質(zhì)量可忽略不計(jì),輕繩是軟的,不能產(chǎn)生側(cè)向力,勁度系數(shù)非常大,以至認(rèn)為受力形變極微,不能產(chǎn)生側(cè)向力,勁度系數(shù)非常大,以至認(rèn)為受力形變極微,看做不可伸長(zhǎng)看做不可伸長(zhǎng)(2)輕繩模型特點(diǎn)輕繩模型特點(diǎn)輕繩各處受力相等,且拉力方向沿
18、著繩子輕繩各處受力相等,且拉力方向沿著繩子方向方向輕繩不能伸長(zhǎng)輕繩不能伸長(zhǎng)繩中拉力可發(fā)生瞬間變化,剪斷后,其中彈力立即消繩中拉力可發(fā)生瞬間變化,剪斷后,其中彈力立即消失,不需要形變恢復(fù)時(shí)間失,不需要形變恢復(fù)時(shí)間2輕桿輕桿(1)輕桿模型的建立輕桿模型的建立輕桿的質(zhì)量可略而不計(jì),輕桿是硬的,可產(chǎn)生側(cè)向力,輕桿的質(zhì)量可略而不計(jì),輕桿是硬的,可產(chǎn)生側(cè)向力,它的勁度系數(shù)非常大,以至認(rèn)為受力形變極微,看做不可伸它的勁度系數(shù)非常大,以至認(rèn)為受力形變極微,看做不可伸長(zhǎng)或不可壓縮長(zhǎng)或不可壓縮(2)輕桿模型的特點(diǎn)輕桿模型的特點(diǎn)輕桿各處受力相等,其力的方向不一定沿著桿的方輕桿各處受力相等,其力的方向不一定沿著桿的方
19、向向輕桿不能伸長(zhǎng)也不能壓縮輕桿不能伸長(zhǎng)也不能壓縮輕桿受到的彈力方式有:拉力或壓力輕桿受到的彈力方式有:拉力或壓力3輕彈簧輕彈簧(1)輕彈簧模型的建立輕彈簧模型的建立輕彈簧的質(zhì)量可忽略不計(jì),可以被壓縮或拉伸,其彈力輕彈簧的質(zhì)量可忽略不計(jì),可以被壓縮或拉伸,其彈力的大小與彈簧長(zhǎng)度的改變量有關(guān)的大小與彈簧長(zhǎng)度的改變量有關(guān)(2)輕彈簧模型的特點(diǎn)輕彈簧模型的特點(diǎn)輕彈簧各處受力相等,其方向與彈簧形變的方向相輕彈簧各處受力相等,其方向與彈簧形變的方向相反反彈力的大小為彈力的大小為F=kx,其中,其中k為彈簧的勁度系數(shù),為彈簧的勁度系數(shù),x為彈為彈簧長(zhǎng)度的改變量簧長(zhǎng)度的改變量由于彈簧形變量大,形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)
20、時(shí)間,在分析由于彈簧形變量大,形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間,在分析瞬時(shí)問題中,其彈力的大小往往可以看成不變而輕彈簧被瞬時(shí)問題中,其彈力的大小往往可以看成不變而輕彈簧被剪斷時(shí),彈簧中的彈力則又瞬間消失剪斷時(shí),彈簧中的彈力則又瞬間消失鏈接方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)一、由于受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況一、由于受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況例例1 1如圖如圖252甲所示,在傾角甲所示,在傾角37的足夠長(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的固定的斜面底端有一質(zhì)量的固定的斜面底端有一質(zhì)量m1.0 kg的物體物體與斜面間的物體物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)動(dòng)摩擦因數(shù)0.25,現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉,現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng)拉力動(dòng)拉力F10
21、N,方向平行斜面向上經(jīng)時(shí)間,方向平行斜面向上經(jīng)時(shí)間t4.0 s繩子繩子突然斷了,求:突然斷了,求:(1)繩斷時(shí)物體的速度大小繩斷時(shí)物體的速度大小(2)從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間間(已知已知sin 370.60,cos 370.80,取,取g10 m/s2)圖圖252乙乙解析解析分析繩子斷裂前后及物體沿斜面下滑時(shí)的受力情分析繩子斷裂前后及物體沿斜面下滑時(shí)的受力情況,應(yīng)用牛頓第二定律求出物體的加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公況,應(yīng)用牛頓第二定律求出物體的加速度,再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的運(yùn)動(dòng)情況式求出物體的運(yùn)動(dòng)情況(1)物體受拉力向上運(yùn)動(dòng)過程中
22、,受拉力物體受拉力向上運(yùn)動(dòng)過程中,受拉力F、斜面支持力、斜面支持力FN、重力、重力mg和摩擦力和摩擦力f,如圖,如圖252乙,設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)的加乙,設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度為速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律有:,根據(jù)牛頓第二定律有:Fmgsin fma1又又fFN,F(xiàn)Nmgcos 解得:解得:a12.0 m/s2t4.0 s時(shí)物體的速度大小時(shí)物體的速度大小v1a1t8.0 m/s.圖圖252丙丙(2)繩斷時(shí)物體距斜面底端的位移為:繩斷時(shí)物體距斜面底端的位移為:x1a1t216 m繩斷后物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的加繩斷后物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為速度大小為a2,
23、受力如圖,受力如圖252丙所示,則根據(jù)牛頓第二定律,丙所示,則根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程有:對(duì)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程有:二、由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況二、由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況例例2一位滑雪者如果以一位滑雪者如果以v020 m/s的初速度沿直線沖上的初速度沿直線沖上一傾角為一傾角為30的山坡,從沖坡開始計(jì)時(shí),至的山坡,從沖坡開始計(jì)時(shí),至3.8 s末,雪橇速末,雪橇速度變?yōu)榱闳绻┣僚c人的質(zhì)量為度變?yōu)榱闳绻┣僚c人的質(zhì)量為m80 kg,求雪橇受到的,求雪橇受到的阻力是多少阻力是多少(g取取10 m/s2)解析解析如圖建立坐標(biāo)系,以如圖建立坐標(biāo)系,以v0方向?yàn)榉较驗(yàn)閤軸
24、的正方向,并將軸的正方向,并將重力進(jìn)行分解則有:重力進(jìn)行分解則有:G1Gsin 30G2Gcos 30在在x方向上,方向上,F(xiàn)3為物體受到的阻力大??;在為物體受到的阻力大??;在y方向上,因方向上,因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有變化,所以重力的一個(gè)分力為物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有變化,所以重力的一個(gè)分力G2等于斜等于斜坡的支持力坡的支持力FN,即即G2FN. 答案答案20.8 N,方向沿斜面向下,方向沿斜面向下點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)(1)由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況時(shí),應(yīng)先根據(jù)由物體的運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況時(shí),應(yīng)先根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,借助運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度,物體的運(yùn)動(dòng)情況,借助運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度,再結(jié)合
25、牛頓第二定律求出物體受到的未知力再結(jié)合牛頓第二定律求出物體受到的未知力(2)結(jié)合題目的需要,有時(shí)還可以確定與力有關(guān)的其他未結(jié)合題目的需要,有時(shí)還可以確定與力有關(guān)的其他未知量,如物體的質(zhì)量、動(dòng)摩擦因數(shù)、斜面傾角、彈簧的形變知量,如物體的質(zhì)量、動(dòng)摩擦因數(shù)、斜面傾角、彈簧的形變量等量等變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間與時(shí)間t的關(guān)系的關(guān)系如圖如圖253甲、乙所示取重力加速度甲、乙所示取重力加速度g10 m/s2.由此兩圖線由此兩圖線可以求得
26、物塊的質(zhì)量可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別分別為為()甲乙甲乙 圖圖253三、連接體問題三、連接體問題圖圖254例例3 3如圖如圖254所示,在光滑地面上有一水平力所示,在光滑地面上有一水平力F拉動(dòng)小拉動(dòng)小車和木塊一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小車的質(zhì)量為車和木塊一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),小車的質(zhì)量為M,木塊的,木塊的質(zhì)量為質(zhì)量為m.設(shè)加速度大小為設(shè)加速度大小為a,木塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù),木塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為為,則在這個(gè)過程中木塊受到的摩擦力大小是,則在這個(gè)過程中木塊受到的摩擦力大小是()AmgBmaC. F DFma四、臨界法分析動(dòng)力學(xué)問題四、
27、臨界法分析動(dòng)力學(xué)問題例例4如圖如圖255甲所示,質(zhì)量為甲所示,質(zhì)量為m10 kg的小球掛在傾的小球掛在傾角角37、質(zhì)量、質(zhì)量M40 kg的光滑斜面的固定鐵桿上當(dāng)斜的光滑斜面的固定鐵桿上當(dāng)斜面和小球以面和小球以a10.5g的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)K的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓力分別為多少?當(dāng)斜面和小球都以的拉力和對(duì)斜面的壓力分別為多少?當(dāng)斜面和小球都以a2g的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓力又分別是多少?力又分別是多少?(取取g10 m/s2)圖圖255甲甲解析解析小球和斜面一起向右加速運(yùn)動(dòng),
28、球相對(duì)斜面有兩小球和斜面一起向右加速運(yùn)動(dòng),球相對(duì)斜面有兩種情況,一種是壓在斜面上,一種是離開斜面兩種情況有種情況,一種是壓在斜面上,一種是離開斜面兩種情況有個(gè)臨界點(diǎn),彈力個(gè)臨界點(diǎn),彈力FN0,此時(shí)的加速度稱為臨界加速度,此時(shí)的加速度稱為臨界加速度a0.本本題關(guān)鍵是比較實(shí)際加速度與臨界加速度,判斷小球的相對(duì)狀題關(guān)鍵是比較實(shí)際加速度與臨界加速度,判斷小球的相對(duì)狀態(tài),再受力分析求解態(tài),再受力分析求解先求出臨界狀態(tài)時(shí)的加速度,這時(shí)先求出臨界狀態(tài)時(shí)的加速度,這時(shí)FN0,受力分析如,受力分析如圖圖255乙所示,故有:乙所示,故有:圖圖255變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2在例在例4的已知條件下,如果用水平推力的已知條件
29、下,如果用水平推力F0向左推斜面,向左推斜面,使小球與斜面一起向左加速運(yùn)動(dòng),而此時(shí)繩對(duì)小球的拉力恰使小球與斜面一起向左加速運(yùn)動(dòng),而此時(shí)繩對(duì)小球的拉力恰好為零好為零(1)求斜面運(yùn)動(dòng)的加速度求斜面運(yùn)動(dòng)的加速度a及水平推力及水平推力F0.(2)當(dāng)向左推力為當(dāng)向左推力為250 N時(shí),求繩的拉力和斜面對(duì)球的彈時(shí),求繩的拉力和斜面對(duì)球的彈力力甲甲解析解析(1)先用極限法分析出臨界狀態(tài);系統(tǒng)一起向左運(yùn)先用極限法分析出臨界狀態(tài);系統(tǒng)一起向左運(yùn)動(dòng)的加速度越大,小球?qū)K的拉力越小,當(dāng)加速度為某一值動(dòng)的加速度越大,小球?qū)K的拉力越小,當(dāng)加速度為某一值時(shí)小球?qū)K的拉力恰好為零,如加速度再增大,小球?qū)⑾鄬?duì)時(shí)小球?qū)K的拉
30、力恰好為零,如加速度再增大,小球?qū)⑾鄬?duì)斜面上滑分析小球?qū)K的拉力恰好為零的狀態(tài)的受力如圖斜面上滑分析小球?qū)K的拉力恰好為零的狀態(tài)的受力如圖甲所示甲所示水平方向:水平方向:FNsin ma豎直方向:豎直方向:FNcos mg得出:得出:agtan g7.5 m/s2再取再取m、M為一個(gè)整體,水平方向推力為一個(gè)整體,水平方向推力F0即為合外力,即為合外力,由牛頓第二定律得:由牛頓第二定律得:F0(Mm)a可解得:可解得:F0375 N.(2)因?yàn)橐驗(yàn)镕0250 N375 N,所以小球相對(duì)斜面靜止,整,所以小球相對(duì)斜面靜止,整體分析得體分析得F0(Mm)a,a5 m/s2.乙乙對(duì)小球分析:對(duì)小球分析
31、:a可分解為垂直斜面向上的可分解為垂直斜面向上的asin 和沿斜和沿斜面向下的面向下的acos ,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,如圖乙所示,對(duì)小球進(jìn)行受力分析,如圖乙所示沿坐標(biāo)軸方向的合力分別為:沿坐標(biāo)軸方向的合力分別為:mgsin Fmacos FNmgcos masin 代入數(shù)據(jù)可得:代入數(shù)據(jù)可得:F20 N,F(xiàn)N110 N.答案答案(1)7.5 m/s2375 N(2)20 N110 N五、輕繩模型五、輕繩模型例例5 5如圖如圖256甲所示,小球的質(zhì)量為甲所示,小球的質(zhì)量為5 kg,BC為水平為水平繩,繩,AC繩與豎直方向的夾角繩與豎直方向的夾角37,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)?,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),態(tài),
32、g取取10 m/s2.圖圖256甲甲(1)求求BC繩的張力繩的張力(2)若將若將BC繩剪斷,則剪斷瞬間小球的加速度為多少?繩剪斷,則剪斷瞬間小球的加速度為多少?解析解析(1)BC繩剪斷前,小球受力情況如圖繩剪斷前,小球受力情況如圖256乙所乙所示則有:示則有:圖圖256乙乙FBCmgtan 510tan 37 N37.5 N.(2)BC繩剪斷瞬間,繩剪斷瞬間,AC繩的張力發(fā)生變化,小球所受合繩的張力發(fā)生變化,小球所受合外力垂直于外力垂直于AC繩斜向下,大小為繩斜向下,大小為mgsin ma所以所以agsin 100.6 m/s26 m/s2.答案答案(1)37.5 N(2)6 m/s2點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)
33、解此類問題應(yīng)注意:解此類問題應(yīng)注意:(1)對(duì)于鋼絲、細(xì)繩、剛性桿等,它們的形變很小,形變對(duì)于鋼絲、細(xì)繩、剛性桿等,它們的形變很小,形變量變化時(shí)所用時(shí)間很短,因此它們的彈力在很短時(shí)間內(nèi)就可量變化時(shí)所用時(shí)間很短,因此它們的彈力在很短時(shí)間內(nèi)就可以發(fā)生很大的變化以發(fā)生很大的變化(2)彈簧的形變量變化時(shí)所用時(shí)間較長(zhǎng),因此在極短時(shí)間彈簧的形變量變化時(shí)所用時(shí)間較長(zhǎng),因此在極短時(shí)間內(nèi)可近似認(rèn)為彈簧彈力不發(fā)生變化內(nèi)可近似認(rèn)為彈簧彈力不發(fā)生變化變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3圖圖257如圖如圖257所示,物塊的質(zhì)量為所示,物塊的質(zhì)量為10 kg,彈簧,彈簧AO與豎直方與豎直方向的夾角向的夾角30,OB繩水平現(xiàn)將繩水平現(xiàn)將OB繩
34、剪斷,則剛剪斷瞬繩剪斷,則剛剪斷瞬間物塊的加速度為多少?間物塊的加速度為多少?(g取取10 m/s2)解析解析OB繩剛剪斷瞬間,彈簧彈力及物體重力均沒變化,繩剛剪斷瞬間,彈簧彈力及物體重力均沒變化,所以物塊所受合外力等于剪斷所以物塊所受合外力等于剪斷OB繩前繩前OB繩的彈力,由牛頓繩的彈力,由牛頓第二定律得:第二定律得:mgtan ma所以所以agtan 10tan 30 m/s2 m/s25.77 m/s2.答案答案5.77 m/s2 (2010安徽理綜安徽理綜)質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)
35、間后撤去F,其運(yùn),其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的v t圖象如圖所示。圖象如圖所示。g取取10 m/s2,求:,求:(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)水平推力水平推力F的大??;的大??;(3)010 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小?!窘忸}切點(diǎn)】【解題切點(diǎn)】 從從v t中求中求a,根據(jù)牛頓第二定律及,根據(jù)牛頓第二定律及FfFN、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解?!窘馕觥俊窘馕觥?此題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)。此題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)。(1)設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2、初速度為、初速度為v20、末速度為末速度為v
36、2t、加速度為、加速度為a2,則,則(2)設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1、初速度為、初速度為v10、末速、末速度為度為v1t、加速度為、加速度為a1,則,則【答案】【答案】 (1)0.2(2)6 N(3)46 m2如圖所示,樓梯口一傾斜的天花板與水平面成如圖所示,樓梯口一傾斜的天花板與水平面成37角,一裝潢工人手持綁著刷子的木桿粉刷天花板。工人所持角,一裝潢工人手持綁著刷子的木桿粉刷天花板。工人所持木桿對(duì)刷子的作用力始終保持豎直向上,大小為木桿對(duì)刷子的作用力始終保持豎直向上,大小為F10 N,刷子的質(zhì)量為刷子的質(zhì)量為m0.5 kg,刷子可視為質(zhì)點(diǎn)。刷子與天花板
37、間,刷子可視為質(zhì)點(diǎn)。刷子與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,天花板長(zhǎng)為,天花板長(zhǎng)為L(zhǎng)4 m,取,取sin 370.6,g10 N/kg,試求:,試求:(1)刷子沿天花板向上運(yùn)動(dòng)的加速度;刷子沿天花板向上運(yùn)動(dòng)的加速度;(2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時(shí)間。工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時(shí)間?!窘馕觥俊窘馕觥?(1)以刷子為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,以刷子為研究對(duì)象,受力分析如圖所示,設(shè)滑動(dòng)摩擦力為設(shè)滑動(dòng)摩擦力為Ff,天花板對(duì)刷子的彈力為,天花板對(duì)刷子的彈力為FN,由牛頓第,由牛頓第二定律,得二定律,得(Fmg)sin 37FfmaFN(Fmg)cos 37,F(xiàn)fFN代
38、入數(shù)據(jù),得代入數(shù)據(jù),得a2 m/s2?!敬鸢浮俊敬鸢浮?(1)2 m/s2(2)2 s【解析】【解析】 質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少,是物體本身固有質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少,是物體本身固有的一種屬性;合外力是因,而加速度是果。的一種屬性;合外力是因,而加速度是果?!敬鸢浮俊敬鸢浮?CD2關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,下列說法中正確的是關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,下列說法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)物體的加速度不變,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變運(yùn)動(dòng)物體的加速度不變,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變B物體的位置在不斷變化,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在不斷變化物體的位置在不斷變化,則其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定在不斷變化C做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變做直線
39、運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變D做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不變【解析】【解析】 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,即為速度改變,則必定有物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,即為速度改變,則必定有加速度;反之亦然。加速度;反之亦然?!敬鸢浮俊敬鸢浮?C3在下列物理量和單位中,說法正確的是在下列物理量和單位中,說法正確的是()密度密度牛頓牛頓米米/秒秒加速度加速度長(zhǎng)度長(zhǎng)度質(zhì)量質(zhì)量 千克千克時(shí)間時(shí)間A屬于國(guó)際單位制中基本單位的是屬于國(guó)際單位制中基本單位的是B屬于國(guó)際單位制中基本單位的是屬于國(guó)際單位制中基本單位的是C屬于國(guó)際單位制中單位的是屬于國(guó)際單位制中單位的是D屬于國(guó)際單位制中單位的是
40、屬于國(guó)際單位制中單位的是【答案】【答案】 C4蹦床運(yùn)動(dòng)有蹦床運(yùn)動(dòng)有”空中芭蕾空中芭蕾”之稱,下列之稱,下列圖中能反映運(yùn)動(dòng)員從高處落到蹦床后又被彈起的過程中,圖中能反映運(yùn)動(dòng)員從高處落到蹦床后又被彈起的過程中,加速度隨時(shí)間變化的情況是加速度隨時(shí)間變化的情況是()【解析解析】 下落,下落,ag;與蹦床作用時(shí),先向下減小,再向;與蹦床作用時(shí),先向下減小,再向上增加,再向上減小,最后向下增大;離開后,上升時(shí),上增加,再向上減小,最后向下增大;離開后,上升時(shí),ag。故選。故選C?!敬鸢复鸢浮?C5京滬高速公路京滬高速公路3月月7日清晨,因雨霧天氣導(dǎo)致一輛轎車和日清晨,因雨霧天氣導(dǎo)致一輛轎車和另一輛出現(xiàn)故障
41、熄火停下來的卡車相撞。已知轎車剎車時(shí)另一輛出現(xiàn)故障熄火停下來的卡車相撞。已知轎車剎車時(shí)產(chǎn)生的最大阻力為重力的產(chǎn)生的最大阻力為重力的0.8倍,當(dāng)時(shí)的能見度倍,當(dāng)時(shí)的能見度(觀察者與能觀察者與能看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離)約約37 m,交通部門規(guī)定此種天氣,交通部門規(guī)定此種天氣狀況下轎車的最大行車速度為狀況下轎車的最大行車速度為60 km/h。設(shè)轎車司機(jī)的反應(yīng)。設(shè)轎車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為時(shí)間為0.6 s,請(qǐng)你通過計(jì)算說明轎車有沒有違反規(guī)定超速,請(qǐng)你通過計(jì)算說明轎車有沒有違反規(guī)定超速行駛?行駛?(g取取10 m/s2)【解析】【解析】 設(shè)轎車行駛的速度為設(shè)轎車行駛的速度為v,從轎車司機(jī)
42、看到卡車到,從轎車司機(jī)看到卡車到開始剎車,轎車行駛的距離為:開始剎車,轎車行駛的距離為:x1vt1由牛頓第二定律得:由牛頓第二定律得:Ffkmg0.8mgma解得轎車剎車的加速度為:解得轎車剎車的加速度為:a0.8g8 m/s2從開始剎車到轎車停止運(yùn)動(dòng)轎車行駛的距離為:從開始剎車到轎車停止運(yùn)動(dòng)轎車行駛的距離為:轎車行駛的總距離為:轎車行駛的總距離為:xx1x2若兩車恰好相撞,則有:若兩車恰好相撞,則有:x37 m解得解得:v20 m/s72 km/h60 km/h可知當(dāng)時(shí)轎車的速度至少是可知當(dāng)時(shí)轎車的速度至少是72 km/h,是超速行駛。,是超速行駛?!敬鸢浮俊敬鸢浮?轎車車速至少轎車車速至少
43、72 km/h,是超速行駛,是超速行駛一、兩類動(dòng)力學(xué)問題v1、已知物體的受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)、已知物體的受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況情況v根據(jù)物體的受力情況求出物體受到的根據(jù)物體的受力情況求出物體受到的合外力,然后應(yīng)用牛頓第二定律合外力,然后應(yīng)用牛頓第二定律F=ma求出物體的加速度,再根據(jù)初始條件求出物體的加速度,再根據(jù)初始條件由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的運(yùn)動(dòng)情況物體的速度、位移或運(yùn)動(dòng)時(shí)間。情況物體的速度、位移或運(yùn)動(dòng)時(shí)間。v2、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況情況v根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況求出物體的加速根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況求出物體的加速度,
44、然后應(yīng)用牛頓第二定律度,然后應(yīng)用牛頓第二定律F=ma求出求出物體的合外力進(jìn)而求出某些未知力。物體的合外力進(jìn)而求出某些未知力。三、應(yīng)用舉例v例例1、質(zhì)量為、質(zhì)量為m=4kg的物體在力的物體在力F110N的水平拉力作用下沿水的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。撤去平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。撤去F1后,經(jīng)后,經(jīng)4s物體停下來。求物體做勻物體停下來。求物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度和撤去速直線運(yùn)動(dòng)的速度和撤去F1后的位移。后的位移。v解:物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,在減速運(yùn)動(dòng)解:物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?,在減速運(yùn)動(dòng)過程中:過程中:va=F合合/m=-10/4=-2.5m/s2v由公式由公式v=v0+at,v=0得得vV
45、0=-at=-(-2.5)4m/s=10m/s v再由再由v2-v02=2ax得得vX=-v02/2a=20mv例例2、質(zhì)量為、質(zhì)量為2.75t的載重汽車,在的載重汽車,在2900N的牽引力作用下,由靜的牽引力作用下,由靜止開上一個(gè)山坡,沿山坡每前進(jìn)止開上一個(gè)山坡,沿山坡每前進(jìn)1m,升高,升高0.05m,汽車前進(jìn),汽車前進(jìn)100m時(shí),速度達(dá)到時(shí),速度達(dá)到36km/h,求汽車在前進(jìn)中所受的阻力。,求汽車在前進(jìn)中所受的阻力。v解:設(shè)斜面的傾角解:設(shè)斜面的傾角,v由由sin=0.05/1=0.05v設(shè)汽車的加速度為設(shè)汽車的加速度為a,v由由v2-v02=2ax得:得:va=(v2-v02)/s2x=
46、0.5m/s2v根據(jù)牛頓第二定律得:根據(jù)牛頓第二定律得:v在沿斜面方向上:在沿斜面方向上:vF-mgsin-Ff=mav則有則有Ff=Fmgsin-ma=150Nv例例3、如圖所示,質(zhì)量為、如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在傾的物體放在傾角為角為的斜面上,斜面體的質(zhì)量為的斜面上,斜面體的質(zhì)量為M,斜,斜面與物塊間無摩擦,地面光滑,現(xiàn)對(duì)斜面與物塊間無摩擦,地面光滑,現(xiàn)對(duì)斜面施一個(gè)水平推力面施一個(gè)水平推力F,要使物塊相對(duì)斜面,要使物塊相對(duì)斜面靜止,力靜止,力F應(yīng)多大?應(yīng)多大?答案:(答案:(Mm)gtanv解:取木塊為研究對(duì)象,受兩個(gè)力:重力解:取木塊為研究對(duì)象,受兩個(gè)力:重力mg,支持力支持力FN,合
47、力方向水平向左,則有:,合力方向水平向左,則有:ma=mgtan,v即:即:a=gtanv再選整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:再選整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:vF=(M+m)a=(M+m)gtanv例例4、如圖所示,質(zhì)量為、如圖所示,質(zhì)量為M的木板放在傾角的木板放在傾角為為的光滑斜面上,質(zhì)量為的光滑斜面上,質(zhì)量為m的人在木板上的人在木板上跑,假如腳與板接觸處不打滑。跑,假如腳與板接觸處不打滑。v(1)要保持木板相對(duì)斜面靜止,人應(yīng)以多)要保持木板相對(duì)斜面靜止,人應(yīng)以多大加速度朝什么方向跑動(dòng)?大加速度朝什么方向跑動(dòng)?v(2)要保持人相對(duì)斜面的位置不變,人在)要保持人相對(duì)斜面的位置不變,人在原地跑而木板以多大的加速度朝什么方向原地跑而木板以多大的加速度朝什么方向跑動(dòng)?跑動(dòng)?v解:(解:(1)分析受力如圖所示)分析受力如圖所示v對(duì)板:對(duì)板:f =Mgsin對(duì)人:對(duì)人:f+mgsin=ma而:而:f=f v解得:解得:a=(M+m)gsin/mv方向沿斜面向下。方向沿斜面向下。v(2)分析受力如圖所示)分析受力如圖所示v對(duì)人:對(duì)人:f=mgsin對(duì)板:對(duì)板:f +Mgsin=Mav而:而:f=f v解得:解得:a=(M+m)g
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