上教版高一上3-d牛顿运动定律的应用4内容摘要:
,0,B A B BABm g f m af 例 6. 如图所示 , 一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质量为 m的小球 , 平衡时细线恰是水平的 , 弹簧与竖直方向的夹角为 , 则在刚剪断的瞬时 , 弹簧拉力的大小是 , 小球加速度的大小为 ,方向与竖直方向的夹角等于 . 小球再回到原处时弹簧拉力的大小是 . θ m 解: 小球受力如图示, T F mg 由平衡条件得 弹簧拉力为 F= mg/cosθ 剪断线的瞬时,弹簧拉力不变仍为 F. 小球加速度的大小为 a=T/m=g tanθ 方向沿水平方向. 小球再次回到原处时 ,由圆周运动规律得 F1 mg cosθ=mv2 / l =0 ∴ F1 = mg cosθ mg/cosθ g tanθ 90176。 mg cosθ 例 体 A, 下面吊着一个轻质弹簧秤 ( 弹簧秤的质量不计 ) , 弹簧秤下吊着物体 B, 如下图所示 , 物体 A和 B的质量相等 , 都为 m= 5kg, 某一时刻弹簧秤的读数为 40N, 设 g=10 m/s2, 则细线的拉力等于_____ , 若将细线剪断 , 在剪断细线瞬间物体 A的加速度是 , 方向 ______ ; 物体 B的加速度是 ; 方向 _____ . 80N 18 m/s2 向下 2 m/s2 向下 A B 例 , 有一斜木块 , 斜面是光滑的 , 倾角为 θ, 放在水平面上 , 用竖直放置的固定挡板 A与斜面夹住一个光滑球 , 球质量为 m, 要使球对竖直挡板 无压力 ,球连同斜木块一起应向 (填左 、 右 )做加速运动 ,加速度大小是 . 解 : 画出小球的受力图如图示 : mg FN 合力一定沿水平方向向 左 , F=mgtan θ ∴ a= gtan θ 左 gtanθ 例 9. 一质量为 M、倾角为 θ的楔形木块,静止在水平桌面上,与桌面的动摩擦因素为 μ,一物块质量为 m,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑。上教版高一上3-d牛顿运动定律的应用4
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• 【 例 8】 如图表示某人站在一架与水平成 θ 角的以加速度 a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为 m,鞋底与阶梯的摩擦系数为 μ ,求此时人所受的摩擦力. 例 9. 一质量为 M、倾角为 θ的 楔形木块,静止在水平桌面上,与桌面的动摩擦因素为 μ,一物块质量为 m,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的,为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力 F推楔形木块,如图示
,0,B A B BABm g f m af 例 6. 如图所示 , 一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质量为 m的小球 , 平衡时细线恰是水平的 , 弹簧与竖直方向的夹角为 , 则在刚剪断的瞬时 , 弹簧拉力的大小是 , 小球加速度的大小为 ,方向与竖直方向的夹角等于 . 小球再回到原处时弹簧拉力的大小是 . θ m 解: 小球受力如图示, T F mg 由平衡条件得 弹簧拉力为 F=
则 α2=(Fμmg)/m=( 5 10)/5=2m/s2 设物体向右的加速度达到 υ2=8m/s时,时间为 t2 t2 = υ2/α2 =4s 发生位移为 s2= α2 t2 2= 2 42=16m 2121所以,物体速度由向左 10m/s变为向右 8m/s,其所用时间为 t=t1+t2=1+4=5s 在这 5s内的位移是 s=s2s1=165=11m 已知物体运动情况,求解物体受力情况。 例
律公式 ( F=ma) 和运动学公式( 匀变速直线运动公式 v=v0+at, x=v0t+at2, v2- v02=2ax等 ) 中 , 均包含有一个共同的物理量 —— 加速度 a。 由物体的受力情况 , 利用牛顿第二定律可以求出加速度 , 再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化;反过来 , 由物体的运动状态及其变化 , 利用运动学公式可以求出加速度
用 5s后立即撤去 , 求: ( 1) 前 5 s内物块的位移大小及物块在 5 s末的速率; ( 2) 撤去外力 F后 4 s末物块的速度。 8 解 (1)分析受力情况画受力图 G 8 N f X 建立直角坐标系 Y GY GX 解: (2)5s末撤去 F,物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。 其受力如下: G N f V a 建立直角坐标系 X Y GY GX 请计算物块向上滑行的时间。
例 3:上题中如果运动员滑行的斜面和水平的粗糙程度一样,动摩擦因素都为。 ( 1)在斜坡上加速度多大。 ( 2)滑行。 ( 3)若以该速度滑到水平面上,那么在水平面上的加速度多大。 能够滑行的最大距离是多少。 ( 4)在斜坡和水平面上滑行的时间之比。 53牛顿第二