111牛顿运动定律的应用(2).doc

苏州工业园区星海实验中学高一物理0242010-12-3牛顿运动定律的应用（2）班级_ 姓名_ 学号_【例1】如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.（g0 m/s2，sin370.6，cos370.8）（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.（2）求悬线对球的拉力.【例2】如图所示，倾角为的斜面固定在升降机上，质量为m的物体静止在斜面上，当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，物体保持与斜面相对静止，则此时物体受到的支持力和摩擦力分别为多少？【针对训练1】.如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37，当载人车箱与钢索匀加速向上运动时，车箱中的人对箱底的压力为其体重的1.25倍(车箱底始终保持水平)，则车箱对人的摩擦力是体重的(sin27；cos27)A.倍 B.倍C.倍 D.倍【例3】如图所示，质量为lkg的小球穿在固定的直杆上，杆与水平方向成30角，球与杆 间的动摩擦因数，当小球受到竖直向上的拉力F20N时，小球沿杆上滑的加速度是多少？(g=10ms2) 【针对训练2】如图所示，在倾角为倾斜面上，有一质量为M的物体，两人一推一拉，使物体以加速度a向上滑动，两人用力大小相等，推力方向与斜面平行，拉力方向与斜面成角斜向上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，求两人用力的大小?【例4】A、B两小球的质量分别为m和2m，用轻质弹簧相连，并用细绳悬挂起来，如图 （a）所示。（1）在用火将细线烧断的瞬间，A、B球的加速度各多大？方向如何？（2）若A、B球用细线相连，按图 （b）所示方法，用轻质弹簧把A、B球悬挂起来，在用火烧断连接两球的细线瞬间，A、B球的瞬时加速度各多大？方向如何？【针对训练3】如图所示，三个质量相等的1、2、3物体用轻弹簧和轻绳连接起来。当剪断A绳的瞬间三个物体的加速度分别为_、_、_；若剪断的是B绳，则剪断的瞬间三个物体的加速度分别为_、_、_。2AB31- 7 -【课后练习】）1.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向角，则小车可能的运动情况是A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动D.向左减速运动）2如图所示，质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到和的作用，且10 N，N，则物体的加速度（g=10）A方向沿y轴正方向 B方向沿y轴负方向C大小等于1 D大小等于）3如图所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合力的变化情况是 A合力变小，速度变小B合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变大后变小D合力先变小后变大，速度先变小后变大）4如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的D点，自由伸长到B点。今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是A物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小B物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变C物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动D物体在B点受合外力为零mF）5如图所示，质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑。现有一个恒力F作用在物体上，力F过物体的重心，且方向竖直向下。则施加恒力F后物体的加速度将A增大 B减小 C不变 D先变小后不变）6.如图所示，A和B的质量分别是1 kg和2kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间AA的加速度等于3gBA的加速度等于gCB的加速度为零DB的加速度为g）7如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为A0 B Cg D8如图所示，质量为m=2kg的物体静止在光滑的倾角为37斜面上，斜面的质量为3kg，斜面放在光滑的水平面上，物体与斜面保持相对静止。求：（1）物体的加速度；F（2）物体与斜面间的弹力；（3）力的大小。9风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径.(如图所示).(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动.这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin27=0.6，cos27=0.8)10如图所示，质量为m的小球A用细绳悬挂于车顶板的O点，当小车在外力作用下沿倾角为30的斜面向上做匀加速直线运动时，球A的悬线恰好与竖直方向成30夹角。求：（1）小车沿斜面向上运动的加速度多大？（2）悬线对球A的拉力是多大？图317【例1】 (1)球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象.球受两个力作用：重力mg和线的拉力F，由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向.做出平行四边形，如图317所示.球所受的合外力为 F合mgtan27由牛顿第二定律F合ma可求得球的加速度为agtan277.5 m/s2加速度方向水平向右.车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动.（2）由图317可得，线对球的拉力大小为F N12.5 N【例2】当升降机以加速度a竖直向上加速时，物体m也和升降机具有相同的加速度a，将a沿平行斜面向上和垂直斜面向上两个方向进行正交分解，如图得由牛顿第二定律可知是由斜面对物体的静摩擦力f和物体所受重力沿斜面向下的分力的合力产生的，故同理是由斜面对物体的支持力N和物体所受重力沿垂直斜面方向分力的合力产生的，故。【例3】 对小球进行受力分析，并进行正交分解，再根据牛顿第二定律建立关系式进行求解。小球在杆上受到四个力的作用，如图所示，重力mg、拉力F、杆的弹力为F1和滑动摩擦力F2，在垂直于杆的方向合外力为零，在平行于杆的方向，合外力提供小球做加速运动所需要的力，有(Fmg)sinF2ma (Fmg)cosF1 F2 由以上三式，代入数据后得【针对训练2】根据牛顿第二定律有得【例4】（1）A、B球用轻质弹簧相连，按图（a）悬挂时，A、B球的受力情况如图 （a），细线被火烧断的瞬间，A、B球所受重力没有变，弹簧对A、B球的拉力、（由于弹簧的形变未变）也没有变，变化的只是细线对A球的拉力F=3mg消失，故A、B球的瞬时加速度：，竖直向下（2）A、B球用细线相连，按图（b）悬挂时，A、B球的受力情况如图（b），连接A、B球的细线被烧断的瞬间，细线作用于A、B球的拉力、突然消失，其他力未变。故A、B球的瞬时加速度分别为：，竖直向上，竖直向下。2AB31【2解析】C 由平行四边形定则，将和合成，求得合力F方向是沿x轴的正方向，大小为10 N。再由牛顿第二定律F=ma可得，aF/m=1。只有C正确。【4】C 因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系（当a与同向时，变大，当a与反向时，变小），而加速度由合力决定，所以要分析、a的大小变化，必须先分析物体受到的合力的变化。物体在A点时受两个力作用，向右的弹力和向左的摩擦力，合力。物体从AB过程，弹力由大于减至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，然后合力向左，而一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动，在A到B中途有一点加速度为零，速度达最大，接着做加速度越来越大的减速运动。物体从BC过程，为恒力，向左，所以继续做加速度不变的匀减速运动。【7解析】B 开始小球处于平衡态，受三个力，重力mg、支持力N，弹簧拉力T，根据平衡条件可以求出支持力，重力mg，弹簧拉力T的合力等于支持力N，当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球不再平衡了，此时的合力与N等大反向，根据牛顿第二定律得，此时小球的加速度大小为。8. (1)V=10m