若木块与传送带间的动摩擦因数为μ优秀PPT.ppt
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1、其次节两类动力学问题超重和失重其次节两类动力学问题超重和失重应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类:应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类:(1)已知受力状况求已知受力状况求 .(2)已知运动状况求已知运动状况求 在这两类问题中,在这两类问题中,是联系力和运动的桥梁受力分是联系力和运动的桥梁受力分析和运动过程分析是解决问题的关键,求解这两类问题的思路如析和运动过程分析是解决问题的关键,求解这两类问题的思路如下下运动状况运动状况受力状况受力状况加速度加速度图图321 1如图如图321所示,传送带的水平部分长为所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为,传动速率为v,在,在其左端无初速释放一小木块,若木
2、块与传送带间的动摩擦因数为其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为,则木块从左端运动到右端的时间不行能是则木块从左端运动到右端的时间不行能是()【答案】B1视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数叫做视重,其大小等于测力计所受物体的计或台秤的示数叫做视重,其大小等于测力计所受物体的 或台秤所受物体的或台秤所受物体的 拉力拉力压力压力2 2超重、失重与完全失重超重、失重与完全失重超重超重失重失重完全失重完全失重定定义义物体物体对对支持物的支持物的压压力力(或或对悬对悬挂物的挂物的拉力拉力)物体物
3、体所受重力的所受重力的现现象象物体物体对对支持物的支持物的压压力力(或或对悬对悬挂物的挂物的拉力拉力)物体所物体所受重力的受重力的现现象象物体物体对对支持物的支持物的压压力力(或或对悬对悬挂物的挂物的拉力拉力)零的零的状状态态产产生生条件条件物体有物体有 的加的加速度速度物体有物体有 的加的加速度速度ag,方向向下,方向向下视视重重Fm(ga)Fm(ga)F0大于大于小于小于等于等于向上向上向下向下2用力用力传传感器感器悬悬挂一挂一钩码钩码沿沿竖竖直方向由静止起先运直方向由静止起先运动动如如图图322所示中所示中实线实线是是传传感器感器记录记录的拉力大小的拉力大小变变更状况,更状况,则则()图
4、图322A钩码的重力约为钩码的重力约为4 NB钩码的重力约为钩码的重力约为3 NCa、b、c、d四段图线中,钩码处于超重状态的是四段图线中,钩码处于超重状态的是a、d,失,失重状态的是重状态的是b、cDa、b、c、d四段图线中,钩码处于超重状态的是四段图线中,钩码处于超重状态的是a、b,失,失重状态的是重状态的是c、d【解析】求解本题的关键是对图象及超重、失重概念的精确理解【解析】求解本题的关键是对图象及超重、失重概念的精确理解由于初始状态物体静止,所以钩码的重力等于拉力,从图上可读由于初始状态物体静止,所以钩码的重力等于拉力,从图上可读出拉力约为出拉力约为4 N,故,故A正确,正确,B错误;
5、据错误;据“超重时拉力大于重力、失超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力重时拉力小于重力”可知,可知,C正确,正确,D错误错误【答案】【答案】AC 动态变更问题主要探讨速度、加速度、合力三个物理量的变更状况动态变更问题主要探讨速度、加速度、合力三个物理量的变更状况因为加速度确定于合外力,而速度的变更确定于加速度与速度的方因为加速度确定于合外力,而速度的变更确定于加速度与速度的方向关系,所以处理此类问题的思维程序应如下:先对物体的受力进行向关系,所以处理此类问题的思维程序应如下:先对物体的受力进行分析,再求物体所受的合外力并分析其变更,然后用牛顿其次定律分分析,再求物体所受的合外力并分析其变更,
6、然后用牛顿其次定律分析加速度的变更,最终依据加速度与速度的方向关系推断速度的变更析加速度的变更,最终依据加速度与速度的方向关系推断速度的变更状况状况动态变更的过程以后还有动态变更的过程以后还有“机车启动获得最大速度之前的过程机车启动获得最大速度之前的过程”、“电磁感应部分导体棒获得收尾速度前的过程电磁感应部分导体棒获得收尾速度前的过程”,这些问题重在分析,这些问题重在分析合力的变更以及潜在的状态合力的变更以及潜在的状态(如平衡状态、收尾速度如平衡状态、收尾速度)(2011金陵中学质检金陵中学质检)如图如图323所示,静所示,静止在光滑水平面上的物体止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自,一端
7、靠着处于自然状态的弹簧现对物体作用一水平恒力,然状态的弹簧现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度的变更状况是和加速度的变更状况是图图323A速度增大,加速度增大速度增大,加速度增大B速度增大,加速度减小速度增大,加速度减小C速度先增大后减小,加速度先增大后减小速度先增大后减小,加速度先增大后减小D速度先增大后减小,加速度先减小后增大速度先增大后减小,加速度先减小后增大【思路点拨】在压缩过程中,弹力渐渐增大,合力先削减后增大,【思路点拨】在压缩过程中,弹力渐渐增大,合力先削减后增大,进而可分析加速度、速度的变更进而可分析加速度
8、、速度的变更【自主解答】物体在水平方向上受向左的推力【自主解答】物体在水平方向上受向左的推力F、弹簧向右的弹、弹簧向右的弹力力kx,起初合力方向向左、大小为,起初合力方向向左、大小为F合合Fkx,随着,随着x的增大,合力的增大,合力越来越小,由牛顿其次定律可知,加速度越来越小,因加速度与速度越来越小,由牛顿其次定律可知,加速度越来越小,因加速度与速度同向,故速度越来越大;当弹簧的弹力同向,故速度越来越大;当弹簧的弹力kx增大到与增大到与F相等时,合力为相等时,合力为零,加速度为零,速度最大;由于惯性,物体接着向左运动,弹簧向零,加速度为零,速度最大;由于惯性,物体接着向左运动,弹簧向右的弹力大
9、于右的弹力大于F,合力方向向右、大小,合力方向向右、大小F合合kxF,随着,随着x的增大,的增大,合力越来越大,加速度越来越大,因加速度与速度反向,故速度减小,合力越来越大,加速度越来越大,因加速度与速度反向,故速度减小,D正确正确【答案】【答案】D2牛顿其次定律的应用步骤牛顿其次定律的应用步骤分析解答物理学问题必备的六大环节,即:对象、状态、分析解答物理学问题必备的六大环节,即:对象、状态、过程、规律、方法和结论因而应用牛顿其次定律解题的步过程、规律、方法和结论因而应用牛顿其次定律解题的步骤可有以下几个方面:骤可有以下几个方面:(1)选取探讨对象,探讨对象可以是单个物体,也可以是多个物选取探
10、讨对象,探讨对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统,并可把物体视为质点体组成的系统,并可把物体视为质点(2)确定探讨对象的运动状态,画出物体运动情景的示意图,并确定探讨对象的运动状态,画出物体运动情景的示意图,并标明物体运动速度与加速度的方向标明物体运动速度与加速度的方向(3)分析探讨对象的受力状况,并画出受力分析示意图分析探讨对象的受力状况,并画出受力分析示意图(4)选定合适的方向建立平面直角坐标系,依据牛顿其次定律列选定合适的方向建立平面直角坐标系,依据牛顿其次定律列出方程,如出方程,如Fxmax,Fymay.(5)代入已知条件求解结果并分析其结果的物理意义代入已知条件求解结果并分
11、析其结果的物理意义如图如图324所示,传送带的水平部分所示,传送带的水平部分ab2 m,斜面部分,斜面部分bc4 m,bc与水平面的夹角与水平面的夹角37.一个小物体一个小物体A与传送带的动摩擦因数与传送带的动摩擦因数0.25,传送带沿图示的方向运动,速率,传送带沿图示的方向运动,速率v2 m/s.若把物体若把物体A轻放到轻放到a处,它将被传送带送到处,它将被传送带送到c点,且物体点,且物体A不会脱离传送带求物体不会脱离传送带求物体A从从a点被传送到点被传送到c点所用的时间点所用的时间(已知:已知:sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2)图图3241如如图图325所示,水平所
12、示,水平传传送送带带A、B两端两端相距相距x3.5 m,物体与,物体与传传送送带间带间的的动动摩擦因数摩擦因数0.1,物体滑上,物体滑上传传送送带带A端的瞬端的瞬时时速度速度vA4 m/s,到达,到达B端的瞬端的瞬时时速度速度设为设为vB.下列下列说说法中法中正确的是正确的是()A若若传传送送带带不不动动,vB3 m/sB若若传传送送带带逆逆时针时针匀速匀速转动转动,vB确定等于确定等于3 m/sC若若传传送送带顺时针带顺时针匀速匀速转动转动,vB确定等于确定等于3 m/sD若若传传送送带顺时针带顺时针匀速匀速转动转动,vB有可能等有可能等于于3 m/s图图325【答案】【答案】ABD 如如图
13、图326所示是所示是电电梯上升的梯上升的vt图线图线,若,若电电梯的梯的质质量量为为100 kg,则则承受承受电电梯的梯的钢绳钢绳受到的拉力在受到的拉力在02 s之之间间、2 s6 s之之间间、6 s10 s之之间间分分别为别为多大?多大?(g取取10 m/s2)图图326【思路点拨】【思路点拨】本题是已知物体的运动状况求物体的受力状况,本题是已知物体的运动状况求物体的受力状况,电梯的运动状况由图象给出要学会从已知的电梯的运动状况由图象给出要学会从已知的vt图线中找出有关的已知条件图线中找出有关的已知条件从图中可以看出电梯的运动状况为先加速、后匀从图中可以看出电梯的运动状况为先加速、后匀速、再
14、减速,依据速、再减速,依据vt图线可以确定电梯的加速度,图线可以确定电梯的加速度,由牛顿运动定律可列式求解由牛顿运动定律可列式求解【答案】【答案】1 300 N1 000 N850 N举重运动员在地面上能举起举重运动员在地面上能举起120 kg的重物,而在运动着的升降机的重物,而在运动着的升降机中却只能举起中却只能举起100 kg的重物,求:的重物,求:(1)升降机运动的加速度;升降机运动的加速度;(2)若在以若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?质量多大的重物?(取取g10 m/s2)【解析】运动员在地面上能
15、举起【解析】运动员在地面上能举起m0120 kg的重物,则运动员能的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力发挥的向上的最大支撑力Fm0g1 200 N.(1)在运动着的升降机中只能举起在运动着的升降机中只能举起m1100 kg的重物,可见该重物的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度,设此加速度为超重了,升降机应具有向上的加速度,设此加速度为a1,对物体由牛,对物体由牛顿其次定律得:顿其次定律得:Fm1gm1a1,解得:,解得:a12 m/s2.(2)当升降机以当升降机以a22.5 m/s2的加速度加速下降时,重物失重,设此的加速度加速下降时,重物失重,设此时运动员能举起的重物质量为
16、时运动员能举起的重物质量为m2对物体由牛顿其次定律得:对物体由牛顿其次定律得:m2gFm2a2解得:解得:m2160 kg.【答案】【答案】(1)2 m/s2(2)160 kg2(2010浙江高考浙江高考)如图如图327所示,所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力不计空气阻力)下列说法正确的是下列说法正确的是()A在上升和下降过程中在上升和下降过程中A对对B的压力确定的压力确定为零为零B上升过程中上升过程中A对对B的压力大于的压力大于A物体受到物体受到的重力的重力C下降过程中下降过程中A对对B的压力大于的压力大于A物体受物体受到的重力
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