人教版必修一第四章牛顿运动定律单元3内容摘要:
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 1 .关于速度、加速度、合力的关系,下列说法中不正确的是 ( ) A .不为零的合力作用于原来静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度 B .加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同 C .在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的 D .合力变小,物体的速度一定变小 D 2 .一个质量为 2 k g 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为 2 N 和 6 N ,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为 ( ) A . 1 m /s2 B . 2 m / s2 C . 3 m /s2 D . 4 m / s2 BCD 3 .如图 5 所示向东的力 F1单独作用 在物体上,产生的加速度为 a1; 向北的力 F2单独作用在同一个物 体上,产生的加速度为 a2. 则 F1和 F2同时作用在该物体上,产生的 加速度 ( ) A .大小为 a1- a2 B .大小为 a1+ a2 C .方向为东偏北 ar c tan a2a1 D .方向为与较大的力同向 图 5 C 4 .如图 6 所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和 m2的木块 1 和 2 ,中间用一原长为 L 、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为 μ . 现用一水平力向右拉木块 2 ,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是 ( ) A . L +μm1gk B . L +μ ( m1+ m2) g k C . L +μm2g k D . L +μm1m2g k ( m1+ m2) 图 6 解析 由于两木块一起匀速运动,故每个木块均受力平衡.对木块 1 进行受力分析,弹簧弹力与木块 1 所受的摩擦力平衡,即 k Δ x = μm 1 g ,所以 Δ x =μm 1 g k,因此两木块间的距离是 L + Δ x = L +μm 1 g k. 答案 A 5 .如图 7 所示,用手提一轻弹簧,弹簧 下端挂一金属球.在将整个装置匀加速 上提的过程中,手突然停止不动,则在 此后一小段时间内 ( ) A .小球立即停止运动 B .小球继续向上做减速运动 C .小球的速度与弹簧的形变量都要减小 D .小球的加速度减小 图 7 解析 手突然停止不动,此后一小段时间内,弹力大于重力,合力向上,小球加速度方向与速度方向相同, 因此球做加速运动,随着形变量减小,由 a =k x - mgm知,球的加速度减小.。人教版必修一第四章牛顿运动定律单元3
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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
• 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
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
自 t =6 2m=12m x 汽 =12at2=12 3 22m =6 m Δx = x 自 - x 汽 = 1 2m - 6 m = 6m (2) :汽车追上自行车时,两车的位移相等. x 自 ′ = x 汽 ′ x 自 ′ = v 自 t ′ x 汽 ′ =12at2 所以 , v 自 t ′ =12at2 代 入 数 值 得