高一奥赛第三课《圆周运动+牛顿第二定律》By胡迅.pdf

动力学动力学 一一 Dynamics 一 广东省龙川县第一中学广东省龙川县第一中学 胡迅胡迅 本节课本节课内容内容 牛顿第二定律牛顿第二定律 圆周运动圆周运动 一一 质量质量 质量质量 描述物体惯性大小描述物体惯性大小 保持原来运动状态能力保持原来运动状态能力 的物理量的物理量 二二 牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用 牛顿第二定律的出题主要是四个方面 1 一般运算 2 正交分解 3 整体 隔离 4 求极值 俗话说 一叶落知天下秋 比喻通过个别的细微的迹象 可以看到整个形势的发展趋 向与结果 在牛顿第二定律的应用中 我们想求某个物理量 加速度 力等 有时要用到整整 体隔离法体隔离法 高考必考高考必考 通过计算隔离的一部分物体的运动 可以求出整个物体的各种物理 量 三三 圆周运动圆周运动 在高考里面 我们要求的圆周运动是一个质点的圆周运动 竞赛里面考查的圆周运动包 括刚体的圆周运动 刚体 有形状和大小且形状大小都不会改变的物体 不管刚体怎么运动不管刚体怎么运动 身上身上每一个点的角速度都相同每一个点的角速度都相同 孙悟空的金箍棒 三三 题目集题目集 一一 2011上海上海高考高考 受水平外力F作用的物体 在粗糙水平面上作直线运动 其vt 图 线如图所示 则 A 在 1 0t 秒内 外力F大小不断增大 B 在 1 t时刻 外力F为零 C 在 12 tt 秒内 外力F大小可能不断减小 D 在 12 tt 秒内 外力F大小可能先减小后增大 二二 2007 江苏高考江苏高考 如图所示 光滑水平面上放置质量分别为 m 和 2m 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 mg 现用水 平拉力 F 拉其中一个质量为 2 m 的木块 使四个木块以同一加速度运动 则轻绳对 m 的最 大拉力为 A 5 mg3 B 4 mg3 C 2 mg3 D mg3 m m 2m 2m F 三三 15th上海高一预赛上海高一预赛 如图所示 质量为 10kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端 弹簧拉力为 5N 物体处于静止状态 若小车以加速度 a 1m s2向右开始运动后 A 物体 A 相对于小车仍静止 B 物体 A 受到的摩擦力减小 C 物体 A 受到的摩擦力大小不变 D 物体 A 受到的弹簧拉力增大 四四 如右图所示 质量分别为 1 m 2 m 3 m 带有 滑轮的物体放在光滑水平面上 滑轮和所有接触处的摩 擦及绳的质量均不计 为使三个物体无相对运动 则水 平推力是多少 五五 质量为 M 的斜面体处在静止状态 倾角为 斜 面上一质量为 m 的物块沿斜面匀加速下滑 求地面对 斜面的摩擦力和支持力 六六 奥赛指导奥赛指导 如右图 A B 滑块质量分别为 A m 和 B m 斜面倾角为 当 A 沿斜面下滑 B 上升 时 地板突出部分对斜面的水平压力F为多大 绳 子质量和所有摩擦不计 a A 七七 11th全国预赛全国预赛 顶杆 AB 可在竖直滑槽 K 内滑动 其下端由凸 轮 M 推动 凸轮绕 O 轴以匀角速 转动 见图 在图示的瞬时 OA r 凸轮轮缘与 A 接触法线 n 与 OA 之间的夹角为 试求此瞬 时顶杆 AB 的速度 追追加加 15th上海上海预预赛赛 如图所示 小球位于竖直墙壁 OA 和水 平地面 OB 等距离处 P 点 且 P 到 OA 和 OB 的垂直距离均为 L 紧靠小球 小球视为质点 左侧有一固定点光源 S 当小球以 某一初速水平抛出 恰好落在墙角 O 处 则小球经时间 落在墙角 O 处 小球在空中运动过程中其影 子沿墙面做 运动 影子在任意点的瞬时速度为 答案 一 CD 二 B 三 AC 四 解 此时三物体有共同加速度 a 则由牛顿第二定律得 123 Fmmm a 对 2 m来说 竖直方向无运动 故绳子拉力为 2 m g 则 21 m gm a 两式联立得 1232 1 mmm m Fg m 五 解 物块匀加速下滑的加速度 a 由牛二定律得 sinmgma 将斜面体和物块看做一个整体 则有一部分质量沿斜面向下则有一部分质量沿斜面向下 做匀加速运动做匀加速运动 该运动可以分解成水平和竖直两个方向的匀该运动可以分解成水平和竖直两个方向的匀 加速直线运动加速直线运动 则水平方向的合外力由地面的摩擦力提供 即 cossincosfmamg 竖直方向的合外力由重力和支持力合力提供 2 sinsinMm gFmamg 支 即得支持力 22 sincosFMgmgmgMgmg 支 整体法求解 将会简便很多很多 六 解 将 AB 看做整体 则 AB 的加速度 a 由牛二得 sin ABAB m gm gmma 将 AB 和斜面看做整体 则有部分质