人教版必修一第四章牛顿运动定律单元6内容摘要:
对物体正压力越小 D. 当一定 时 , 越大 , 斜面对物体的摩擦力越小 a aaa (2)正交分解法 若物体受两个或多个力作用产生加速度时 , 常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上, 有 有时也把加速度分解在相互垂直的两个方向上, 有 Fx=ma(沿加速度方向 ) Fy=0(垂直于加速度方向 ) Fx=max Fy=may 正交分解是最基本的方法 . 风洞实验室中可产生水平方向的 , 大小可调节的风力 , 现将一套有小球的细直杆放人风洞实验室 ,小球孔径略大于细杆直径。 (1)当杆在水平方向上固定时 , 调节风力的大小 , 使小球在杆上作匀速运动 , 这时小球所受的风力为小球所受重力的 , 求小球与杆间滑动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变 , 使杆与水平方向间夹角为 37o 并固定 , 则小球从静止出发在细杆上滑下距离 s所需时间为多少。 (sin37o=, cos37o=) 例 4:如图所示 ,斜面倾角为 370,当斜面沿水平面以 9m/s2加速度运动时 ,置于斜面上的质量为 2kg的木块刚好不上滑 ,则木块受到的摩擦力大小为多少 N? a 答案 : 例 5:如图所示 , 倾角为 30176。 的斜面上叠放着 A、 B两个物体 , 且 A、 B接触面水平 , 若 A物体的质量为 5kg, A、B一起以 2m/s2的加速度沿斜面下滑 ,求下滑过程中 A受到的支持力和摩擦力各多大。 (取 g=10 m/s2) 六、动力学的两类基本问题: ( 2)以知运动求力 ( 1)以知力求运动 已知物体的全部受力,求出加速度;再运用运动学公式求出物体的运动情况。 已知物体的运动情况,求出加速度;再运 用牛顿定律推断或求出物体的受力情况。 例 1:如图所示 , 电动机带动绷紧着的传送带 ,始终保持以 v=10m/s的速度逆时针运行 , 传送带与水平面间的夹角为 37176。 , 现把一个质量为m= A, 经一段时间 t后 , 工件被传送到皮带的底端 B。 已知 AB长为 L=16m, 工件与皮带之间的动摩察因数为μ=。 求时间 t是多少。 (g取 10m/s2) 已知受力情况求运动情况 37BAm 例 2:一质量为 M=10Kg的木楔 , ABC静止在粗糙水平地面上 , 动摩擦因数为 μ=, 在木楔的倾角为 30176。 的斜面上 , 有一质量为m= , 如图所示。 当滑行路程 S= , 其速度V=, 在这过程中 , 木楔没有动 , 求地面对木楔摩擦力的大小和方向。 (重力加速度g=10m/s2) 已知运动情况求受力情况 练习中问题 P52( 8) 静止的小车内 , 用细绳 a和 b系住一个小球 . 绳 a与竖直方向成角 , 拉力为 Ta, 绳b成水平状态 , 拉力为 Tb. 现让小车向右做匀加速直线运动 , 小球在车内位置保持不变 (角不变 ). 则两根细绳的拉力变化情况是 ( ) A. Ta变大 , Tb不变 B. Ta变大 , Tb变小 C. Ta变大 , Tb变大 D. Ta不变 , Tb变小 P49( 7) V2 V1 V=0 Ff V1 V=0 V’2 Ff Ff V1 V=0 V1 七、超重、失重 ( 1)物体的重力始终存在,大小没有发生变化 ( 2)与物体的速度无关,只决定加速度的方向 ( 3)在完全失重的情况下,一切由重力产生的 物理现象都会完全消失 超重: 加速度 方向向上 失重: 加速度 方向向下 超重失重的定义: 方法:判断可以从定义,也可以从 a的方向 例 某电梯中用细绳静止悬挂一重物,当 电梯在竖直方向运动时,突然发现绳子断 了,由此判断此时电梯的情况是 … ( ) D 原来做匀速运动的升降机内。人教版必修一第四章牛顿运动定律单元6
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在变化过程中可能会出现临界问题 , 也可能不出现临界问题 , 解答这类题 , 一般要用假设法 . • (3)数学推理法:根据分析的物理过程列出相应的数学表达式 , 然后由数学表达式讨论出临界条件 . 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2 m 的四个木块,其中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是 μ m g .现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2 m
则: F1=Fsin370=3N,F2=Fcos300=4N θ N1 G f1 F F1 F2 x y 由牛顿第二定律,得: 水平方向: F2f1=ma1 ① 竖直方向: F1+N1G=0 ② 又 f1=μN1 ③ 由①②③得: mats 2210 .3 m / sm / s23)(2 00 .24m)Fμ (GFa22122121减速阶段:物体 m受力如图,
间有或消失。 弹性绳(或弹簧):由于其产生弹力时形变量较大,其弹力不可以在瞬间消失。 例 如图两个质量均为 m的物体用一根轻弹簧相连,再用一根细线悬挂在天花板上静止,当剪断细线的瞬间,两物体的加速度各为多大 ? A B 解:剪断细绳前后对两物体进行受力分析: A B 剪断前 A B 剪断后 由剪断后受力可得: aA=2g aB=0 (四 )运用牛顿运动定律处理简单连接体问题 思考
ta ng= μ g ,解得 θ = ar ct an 1. 那么,蛋不从槽中滚出,要求α θ =ar ct an 1. 答案 a r c t a n 13 . 连接体问题 典例 6 如 图 5 所示,表面粗糙的固定斜面 顶端安有滑轮.两物块 P 、 Q 用轻绳连 接并跨过滑轮 ( 不计滑轮的质量和摩擦 ) , P 悬于空中, Q 放在斜面上,均处于静 止状态.当用水平向左的恒力推
轴方向的加速度分量 a x = a cos θ , y 轴方向的加速度 分量 a y= a si n θ ,根据牛顿第二定律有 x 轴方向 F f = ma x; y 轴方向 F N mg = ma y 解得 F N = mg + ma si n θ , F f = ma c os θ . 比较以上两种解法,很显然,两种解法 都得到了同样的结果,但是,第二种解 法较简便. 答案 见解析 课时作业
• 2. 在加速过程中,小球与车相对静止,悬线与竖直成稳定的 θ角,求小车的加速度。 并判定小车的运动情况。 在变加速运动中, a=0时, v有最值 θ 小球受力比小车简单,清楚, 容易确定,确定小车为研究 对象。 分解、合成力一定要沿加速度与垂直加速度的方向。 练习:斜面倾角为 θ,小球质量为 m,小车下滑时已知悬线位置,求小车的加速度 a和绳子的拉力。 θ θ θ • A、 B相对静止