4.如圖所示,將一個(gè)質(zhì)量為m的物體,放在臺(tái)秤盤(pán)上
一個(gè)傾角為的光滑斜面上,則物體下滑過(guò)程中,臺(tái)秤
的示數(shù)與未放m時(shí)比較將( )
A.增加mg B.減少mg
C.增加mgcos2 D.減少mg2(1+sin2)
3.如圖所示,斜面固定在水平地面上,先讓物體A沿斜面下滑,恰能勻速.后給A一個(gè)沿斜面向下的力F,讓其加速下滑.設(shè)前后兩次A與斜面間的摩擦力分別為f1、f2,地面給斜面的支持力分別為N1、N2,則
A.f1=f2 ,N1=N2 B.f1=f2 ,N1>N2
C.f1<f2 ,N1<N2 D.f1>f2 ,N1>N2
2、一物體沿傾角為θ1(θ1<900)的斜面下滑時(shí),加速度恰好為0.若把該斜面的傾角增大到θ2(θ1<θ2<900),其他條件不變,則同一物體沿改變后的斜面下滑時(shí)的加速度為 ( )
A.a=g(cosθ2-sinθ2·tgθl) B. a=g(cosθ2-sinθ2·ctgθl)
C. a=g(sinθ2-cosθ2·tgθl) D. a=g(sinθ2-cosθ2·ctgθl)
1.物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC,與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C,所得加速度a與拉力F的關(guān)系圖線(xiàn)如圖所示,A、B兩直線(xiàn)平行,則以下正確的是
A.μA=μB=μC B.μA<μB=μC
C.mA<mB<mC D.mA<mB=mC
目的要求
了解豎直方向上有加速度時(shí)物體出現(xiàn)的超重或失重現(xiàn)象
知識(shí)要點(diǎn)
超重和失重:當(dāng)物體處于有豎直方向的加速度時(shí),視重就不等于物體實(shí)重了。當(dāng)加速度向上時(shí)視重大于實(shí)重(這種現(xiàn)象叫超重);當(dāng)加速度向下時(shí)視重小于實(shí)重(這種現(xiàn)象叫失重);當(dāng)加速度向下且大小為g時(shí)視重為零(這種現(xiàn)象叫完全失重)
注意:
(1)物體處于“超重”或“失重”狀態(tài),地球作用于物體的重力始終存在,大小也無(wú)變化;
(2)發(fā)生“超重”或“失重”現(xiàn)象與物體速度方向無(wú)關(guān),只決定于物體的加速度方向;
(3)在完全失重狀態(tài),平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象完全消失。如單擺停擺、浸在水中的物體不受浮力等。
例題分析
例1、如圖所示,升降機(jī)內(nèi)質(zhì)量為m的小球用輕彈簧系住,懸在升降機(jī)內(nèi),當(dāng)升降機(jī)以a=加速度減速上升時(shí),彈簧秤的系數(shù)為( A )
A、2mg/3 B、mg/3
C、4mg/3 D、mg
拓展1:若以a=g加速下降時(shí),則彈簧秤示數(shù)為多少?
拓展2:若以a=g/3加速上升時(shí),則彈簧秤示數(shù)為多少?
小 結(jié):通過(guò)本例可知:加速度向上時(shí),拉(支持)物體的拉(支持)力大于重力,形成超重;加速度向下時(shí),拉(支持)物體的拉(支持)力小于物體的重力,形成失重。
例2、如圖所示,電梯與水平面成300的角,當(dāng)電梯加速運(yùn)動(dòng)時(shí),人對(duì)電梯水平面的壓力為其重力的6/5,求人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?
解析:對(duì)人受力分析,豎直方向由于支持力大于重力,故有豎直向上分加速度;由于人隨電梯一起運(yùn)動(dòng),故人的加速度只能沿斜面向上,所以人有水平分加速度,而水平方向的分加速度只是由于梯給人摩擦力提供的。即:人受到三個(gè)力作用--重力、彈力、摩擦力。
拓展1:如果電梯以同樣的加速度下降,人對(duì)電梯面壓力為其重力的多少倍?此時(shí)梯面對(duì)人的摩擦力是重力的多少倍?
拓展2:如果人與梯面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=要使人相對(duì)梯面靜止,電梯向下運(yùn)動(dòng)加速度最大為多少?
例3、如圖所示,電梯中有一桶水,水面上漂浮一木塊,其質(zhì)量為m,靜止時(shí)木塊一部分浸在水中,當(dāng)電梯以a加速上升時(shí),問(wèn)木塊浸在水中的深度如何變化?(不變)
注意:
(1)電梯加速運(yùn)動(dòng)時(shí),水也處在超重狀態(tài);
(2)物體所受浮力是物體上、下表面受到的水的壓力差f=m(ga)V排
目的要求
訓(xùn)練已知物體運(yùn)動(dòng)情況求受力情況
知識(shí)要點(diǎn)
解題的基本思路與上節(jié)所述相同,只是在已知運(yùn)動(dòng)情況時(shí),通常的加速度先由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求得,然后再由牛頓第二定律求受力情況。
例題分析
例1、如圖所示,木塊A放在斜面體B上處于靜止,當(dāng)斜面體向右作加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊A仍相對(duì)B靜止,則木塊A受到的支持力N和摩擦力f大小有:( D )
A、N增大,f增大; B、N不變,f增大;
C、N減小,f不變; D、N減小,f增大;
注意:在建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解矢量力和加速度時(shí),按水平--豎直
和平行斜面--垂直斜面兩種方式建立,比較看哪種建立方可以使運(yùn)動(dòng)
更簡(jiǎn)捷
例2、如圖所示,斜面體光滑且傾角θ=,用細(xì)線(xiàn)拴一個(gè)質(zhì)量為m=10kg小球放在斜面體上,且細(xì)線(xiàn)與斜面體平行,求:
(1)靜止時(shí),小球受到支持力N1和細(xì)線(xiàn)拉力F1 (50牛、50牛)
(2)若斜面體以a=水平向右加速,小球受到的支持力N2和細(xì)線(xiàn)拉力F2 (25牛、125牛)
(3)若斜面體以a=g水平向右加速,小球受到的支持力N3和細(xì)線(xiàn)拉力F3 (0、100牛)
(4)若要使拉小球的細(xì)線(xiàn)拉力為F4=0則斜面體對(duì)小球支持力N4多大?此時(shí)斜面體的加速度大小,方向又如何?(mg/cosθ、、方向向左)
注意:在按照本例第②問(wèn)求解第③問(wèn)時(shí),結(jié)果中出現(xiàn)N為負(fù)值
這時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真分析它的物理意義及可能性,從而判斷出
①此時(shí)小球已經(jīng)離開(kāi)了斜面體了。即支持力為零,求解繩對(duì)球的拉力時(shí),
注意繩與水平面間的夾角不是了。
②這種題型隱含了臨界問(wèn)題。
2、牛頓第二定律解題的基本思路:
(1)仔細(xì)審題,弄清題目所給的物理?xiàng)l件和物理過(guò)程,明確要求的物理量;
(2)確定研究對(duì)象(物體或系統(tǒng)),靈活采用“整體法”或“隔離法”;
(3)分析研究對(duì)象的受力情況,畫(huà)出受力圖示:①已知力、②場(chǎng)力、③接觸力(先彈力后摩擦力);
(4)選取坐標(biāo)系,列動(dòng)力學(xué)方程(坐標(biāo)系選取原則:讓盡可能多矢量的分布在坐標(biāo)軸上);
(5)選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解運(yùn)動(dòng)學(xué)量;
例題分析
例1、如圖所示,一物塊從傾角為Θ,長(zhǎng)為S的斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑,物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ,求物塊滑到底端所需時(shí)間?
拓展:如果物體在斜面底端以初速度v0沿斜面上滑,假如物體不會(huì)到達(dá)斜面頂端,求物體到斜面底端時(shí)的速度,物體上滑和下滑時(shí)間誰(shuí)長(zhǎng)?
例2、如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球穿在斜桿上,斜桿與水平方向成Θ=300,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。小球受到豎直向上的拉力F作用。若F=20N,則小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為多少?方向怎樣?
例3、質(zhì)量為m=2.0kg的物體原來(lái)靜止在粗糙的水平面上,現(xiàn)在在第1、3、5…奇數(shù)秒內(nèi)給物體施加大小為6N方向水平向右的推力,在第2、4、6…偶數(shù)秒內(nèi)給物體施加大小為2N方向仍水平向右的推力。已知物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1。g=10m/s2。問(wèn):物體在奇數(shù)和偶數(shù)秒內(nèi)各做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物體位移大小為40.25米?
目的要求
通過(guò)受力分析用牛頓第二定律求a,再由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)量
知識(shí)要點(diǎn)
1、牛頓第二定律解題的基本思路:
4、牛頓第二定律只適用于低速、宏觀物體。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例題分析21世紀(jì)教育網(wǎng)
例1、質(zhì)量為m的木塊位粗糙水平桌面上,若用大小為F的水平恒力拉木塊,其加速度為a,當(dāng)拉力方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),木塊的加速度為a1,則:( C )21世紀(jì)教育網(wǎng)
A、a1=a B、a1﹤2a C、a1﹥2a D、a1=2a21世紀(jì)教育網(wǎng)
本題隱含摩擦力,合力不是F或2F。 21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例2、如圖1所示,一輕彈簧上端固定,下端掛一重物,平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了4cm,再將重物向下拉1cm,然后放手,則在釋放的瞬間,重物的加速度是:(g=10m/s2)( A )21世紀(jì)教育網(wǎng)
A、2.5 m/s2 B、7.5 m/s2 C、10 m/s2 D、12.5 m/s221世紀(jì)教育網(wǎng)
本題考查牛頓第二定律的瞬時(shí)問(wèn)題,這類(lèi)題型的一般求法:21世紀(jì)教育網(wǎng)
(1)首先分析變化瞬間之前的狀態(tài)(進(jìn)行受力分析);21世紀(jì)教育網(wǎng)
(2)判別有哪些力在這一瞬間發(fā)生了變化,哪些力不發(fā)生變化;21世紀(jì)教育網(wǎng)
(3)再求出變化后物體受的合力,求得加速度。21世紀(jì)教育網(wǎng)
拓展:本題改為再上移1cm,然后釋放,釋放瞬間物體的加速度又21世紀(jì)教育網(wǎng)
是多大?方向怎樣?21世紀(jì)教育網(wǎng)
3、牛頓第二定律注意從以下“四性”加深理解:21世紀(jì)教育網(wǎng)
(1)、矢量性:加速度的方向始終與合外力方向一致;21世紀(jì)教育網(wǎng)
(2)、即時(shí)性:F=ma,合外力與加速度在數(shù)值上是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,F(xiàn)變化,a也隨之發(fā)生變化。但F=ma始終成立;21世紀(jì)教育網(wǎng)
(3)、相對(duì)性:研究F=ma中,只能取靜止或做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體為參照物;21世紀(jì)教育網(wǎng)
(4)、獨(dú)立性:作用在物體上有多個(gè)力時(shí),每個(gè)力都可獨(dú)立地產(chǎn)生加速度,而物體運(yùn)動(dòng)(合)加速度是各個(gè)(分)加速度的矢量和,因此,求物體加速度可以先求合力再通過(guò)定律求合加速度,也可以通過(guò)定律先求各分力產(chǎn)生的分加速度,再求各分加速度的合加速度。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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