河北师大附中高考物理第一轮复习牛顿运动定律精品课件专题十二 变力作用问题.ppt_第1页
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第三章牛顿运动定律 河北师大附中李喜昌 专题十二物体在变力作用下分析和计算 解 画出物体受力图如图示 由牛顿第二定律 保持f的方向不变 使f减小 则加速度a一定变大 b 首先滑块和木板分别向左 右运动 它们的加速度和速度大小始终相等 方向相反 加速度大小的变化规律是先减小后增大 速度大小的变化规律是先增大后减小 直到速度减小到零 然后滑块和木板分别向右 左运动 它们的加速度和速度大小始终相等 方向相反 加速度大小的变化规律是先减小后增大 速度大小的变化规律是先增大后减小 直到速度减小到零 速度变化 增大还是减小 取决于合力 加速度 方向与速度方向的夹角 速度变化的快慢取决于加速度 合力和质量 的大小 解 设经过时间t 物体a和b分离 此时它们之间的弹力为零 它们的加速度相等 即 解出t 2 5s 分离后 t 2 5s 物体a和b的加速度分别为 分离前 物体a和b的加速度相同为 画出两物块的a t图线如右图示 a t 图线下的 面积 在数值上等于速度的变化 v 由 算出图线下的 面积 即为两物块的速度 解 设物体与木板一起匀加速运动的距离为x时 木板与物体分离 它们之间的弹力为零 联立 两式解出 必须清楚面接触物体分离条件 接触面间的弹力为零 b 模型化归 竖直方向的弹簧振子 解 撤去外力f后 物体先从极端位置到平衡位置做加速度减小的变加速运动 然后从平衡位置到物体和弹簧分离 此时弹簧处于原长 位置 做加速度增大的变减速运动 最后物体离开弹簧做竖直上抛运动 此后发生周期性的过程 不计空气阻力 由匀加速运动公式 2 在b离开桌面之时 拉力f具有最大值fm 对整体有 解 1 开始时弹簧压缩 b开始离开桌面时 弹簧伸长 a匀加速上升了 得 解 因为在t 0 2s内f是变力 在t 0 2s以后f是恒力 所以在t 0 2s时 p离开秤盘 此时p受到盘的支持力为零 由于盘和弹簧的质量都不计 所以此时弹簧处于原长 在0 0 2s这段时间内p向上运动的距离 由匀加速运动公式 加速度 题后反思 与弹簧关联的物体 运动状态变化时 弹簧的长度 形变量 随之变化 物体所受弹力也相应变化 物体的位移和弹簧长度的变化之间存在一定的几何关系 这一几何关系常常是解题的关键 当p与盘分离时拉力f最大 fmax m a g 360n 当p开始运动时拉力最小 此时对物体p和秤盘组成的整体有fmin ma 240n 解 因为在t 0 2s内f是变力 在t 0 2s以后f是恒力 所以在t 0 2s时 p离开秤盘 此时p受到盘的支持力为零 由于盘的质量m1 1 5kg 所以此时弹簧处于压缩状态 设在0 0 2s这段时间内p向上运动的距离为x 对物体p 当与盘刚分离时 据牛顿第二定律可得 对于盘和物体p整体应用牛顿第二定律可得 联立 两式解出a 6m s2 当p与盘分离时拉力f最大
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