人教版必修一第四章牛顿运动定律单元4内容摘要:
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 Q 时, P 、 Q 仍静止不动,则 ( ) A . Q 受到的摩擦力一定变小 B . Q 受到的摩擦力一定变大 C .轻绳上拉力一定变小 D .轻绳上拉力一定不变 图 5 解析 对物块 P 进行受力分析可知:轻绳上的拉力 FT等于 P 物块的重力,如下图 ( a) 所示,故选项 C 错, D正确;对物块 Q 进行受力分析,并建立直角坐标系如下图 ( b ) 所示,设物块 P 、 Q 质量分别为 mP、 mQ,斜面倾角为 θ ,沿 y 轴方向上,由平衡条件得: FT′ +F1- G1- F 静 = 0 ,其中 FT′ = FT= mPg , F1= F c os θ ,G1= mQg sin θ . 则 F 静 = mPg + F c os θ - mQg sin θ . 若 m P g m Q g si n θ ,则用恒力 F 推 Q 前,物块 Q 受到的静摩擦力方向沿斜面向上,加上推力 F 后, F 静 可能方向不变,大小减小,也可能方向沿斜面向下,大小变大或变小,还可能变为零,故选项 A 、 B 错. 答案 D 专题三 动力学方法的应用 典例 7 如 图 6 水平传送带的长度为 L = 8 m , A 、 B 为传送带水平部 分的最左端和最右端.现有一物 体 ( 视为质点 ) 以 v0= 10 m /s 的初速度从 A 端水平地滑上水平传送带.已知物体与传送带之间的动摩擦因数为 μ = . g 取 10 m / s2. 试求: (1) 若传送带保持静止,物体滑到 B 端时,物体的速度为多大。 (2) 若传送带逆时针匀速转动,传送带转动的速率恒为 8 m /s ,则物体到达 B 端时的速度是多大。 (3) 若传送带顺时针匀速转动,传送带转动的速率恒为 8 m /s ,则物体从 A 端到达 B 端所用的时间是多少。 图 6 解析 ( 1) 由 a =- μ g, 2 aL = v 2B - v 20 ,代入数据解得 到达 B 端时物体的速度为 v B = 2 m /s ( 2) 若皮带轮逆时针匀速转动,物体的受力及运动情况与传送带静止时完全相同,故到达 B 端时其速度也是2 m /s. ( 3) 令物体速度从 v0= 1 0 m /s 减速到 v1= 8 m / s 所需的时间为 t1,则由 v1= v0+ at1,代入数据得 t1=13 s 由 2 ax1= v 21- v 20,代入数据得 x1= 3 m . 因故 x。人教版必修一第四章牛顿运动定律单元4
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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 .
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,
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
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夹角。 求: ( 1)小车沿斜面向上运动的加速度多大。 ( 2)悬线对球 A的拉力是多大。 例 如图,倾角为 α的斜面与水平面和质量为的木块间的动摩擦因数均为 μ,求: 讨论 F大小和 m受摩擦力方向的关系。 α F m M 假设法 若木块沿斜面加速下滑时斜面仍保持静 止,水平面给斜面的摩擦力大小和方向。 V0 M m θ 例 如图所示 , 水平粗糙的地面上放置一质量为M、 倾角为 θ的斜面体