牛頓第二定律的應(yīng)用(包含各種題型)

1、牛頓第二定律的應(yīng)用牛頓第二定律的應(yīng)用一、一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，指的是已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體處理這類問題的基本思路是：先分析物體受力情況受力情況求合力求合力，據(jù)牛頓第二定律，據(jù)牛頓第二定律求加速度求加速度，再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求所求量求所求量( (運(yùn)動(dòng)學(xué)量運(yùn)動(dòng)學(xué)量) )。 解：木箱受力如圖：將解：木箱受力如圖：將F F正交分解，則：正交分解

2、，則：練習(xí)：練習(xí)：一木箱質(zhì)量為一木箱質(zhì)量為=10Kg=10Kg，與水平地面間的動(dòng)摩，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為=0.2=0.2，現(xiàn)用斜向右下方，現(xiàn)用斜向右下方=100N=100N的力推木箱，的力推木箱，使木箱在水平面上做勻加速運(yùn)動(dòng)。使木箱在水平面上做勻加速運(yùn)動(dòng)。與水平方向成與水平方向成=37=37O O角，求經(jīng)過角，求經(jīng)過=5=5秒時(shí)木箱的速度。秒時(shí)木箱的速度。 F FN NmgmgF Ff fF FF F1 1F F2 2F F2 2= F sin= F sin F F1 1= F cos= F cos F Ff fF FN N 由由 得得 豎直方向：豎直方向： 0)(2mgFFN水

3、平方向：水平方向： maFFf1cos(sin)FmgFvtm-+=v at 代入數(shù)據(jù)可得：代入數(shù)據(jù)可得： v v m/sm/s一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m m75kg75kg，以，以v v0 02m/s2m/s的初的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角3030，在在t t5s5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x x60m60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。（包括摩擦和空氣阻力）。 F F2 2F F1 1F F阻阻F FN N F F1 1= mg= mgsinsin 根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律: :F F

4、1 1F F阻阻m am a 由由x xv v0 0 t t at at2 2 得得a a t t2 22 2（x x v v0 0t t）由由得得F F阻阻F F1 1mama = = mgmgsinsin- -t t2 22 2 m m（x x v v0 0t t）已知運(yùn)動(dòng)情況求已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況受力情況F F阻阻 方向沿斜面向上方向沿斜面向上滑雪的人滑雪時(shí)受力如圖，將滑雪的人滑雪時(shí)受力如圖，將G G分解得：分解得：代入數(shù)據(jù)可得：代入數(shù)據(jù)可得： F F阻阻67.5N67.5N解：解：1 1解：解：滑雪的人滑雪時(shí)受力如圖，滑雪的人滑雪時(shí)受力如圖，將將G G分解得：分解得： F F2 2F

5、 F1 1F F阻阻F FN NF F1 1= = mgmgsinsin F F1 1F F阻阻m am a 由由x xv v0 0 t t at at2 2 得得a a t t2 22 2（x x v v0 0t t）由由得得F F阻阻F F1 1m am a = = mgsinsin t t2 22 2 m m（x x v v0 0t t）F F阻阻 方向沿斜面向上方向沿斜面向上代入數(shù)據(jù)可得：代入數(shù)據(jù)可得： F F阻阻67.5N67.5N二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動(dòng)情已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動(dòng)情況（知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量

6、）已知的條件下，要求得出物體況（知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量）已知的條件下，要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量（如動(dòng)摩擦因數(shù)等）。所受的力或者相關(guān)物理量（如動(dòng)摩擦因數(shù)等）。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動(dòng)情處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?jīng)r，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度求加速度，再在分析物體受力情況的，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程求所求量求所求量( (力力) )。 上題中如果忽略空氣阻力作用，求滑雪板上題中如果忽略空氣阻力作用，求滑雪板與雪面間動(dòng)摩擦因數(shù)多大與雪面間動(dòng)摩擦因數(shù)多大? ?如果坡長(zhǎng)只有如果坡長(zhǎng)只有60m60m，下

7、端是水平雪面，滑雪，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上還能滑多遠(yuǎn)？者在水平面上還能滑多遠(yuǎn)？如果下坡后立即滑上一個(gè)如果下坡后立即滑上一個(gè)30300 0的斜坡的斜坡 。請(qǐng)問。請(qǐng)問滑雪者最高能上升多高？滑雪者最高能上升多高？更上一層更上一層：約約=0.1=0.1242m242m41m41m一、一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況從受力確定運(yùn)動(dòng)情況二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 解題思路：解題思路：力的合成力的合成與分解與分解F F合合= m a= m a運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式公式受力情況受力情況合力合力F F合合a a運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況 1 1、確定、確定研究對(duì)象研究對(duì)象。 2 2、分析研究對(duì)象的、分析研究

8、對(duì)象的受力情況受力情況，必要時(shí)畫受力，必要時(shí)畫受力的示意圖。的示意圖。 3 3、分析研究對(duì)象的、分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)畫運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)圖。過程簡(jiǎn)圖。 4 4、利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度求加速度。 5 5、利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律進(jìn)一步求、利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律進(jìn)一步求解要求的物理量。解要求的物理量。練習(xí)：練習(xí)： 一木箱質(zhì)量為一木箱質(zhì)量為mm，與水平地面，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，現(xiàn)用斜向右下，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成方與水平方向成 角的力角的力F F推木箱，求推木箱，求經(jīng)過經(jīng)過 t 秒時(shí)木箱的加速

9、度。秒時(shí)木箱的加速度。GNf Vt=？V0= 0FFcosFcosFsin 豎直方向豎直方向 N Fsin- G = 0 水平方向水平方向 Fcos- f = ma 二者聯(lián)系二者聯(lián)系 f=N mFmgFa)sin(cos如果還要求經(jīng)過如果還要求經(jīng)過 t 秒時(shí)木箱的速度秒時(shí)木箱的速度vt=a t練習(xí)練習(xí):圖中的圖中的AB、AC、AD都是光滑的軌都是光滑的軌道，道，A、B、C、D四點(diǎn)在同一豎直圓周上，四點(diǎn)在同一豎直圓周上，其中其中AD是豎直的。一小球從是豎直的。一小球從A點(diǎn)由靜止開點(diǎn)由靜止開始，分別沿始，分別沿AB、AC、AD軌道滑下軌道滑下B、C、D點(diǎn)所用的時(shí)間分別為點(diǎn)所用的時(shí)間分別為tl、t2

10、、t3。則。則( ) Atl=t2=t3 Btlt2t3 Ctlt2tlt2練習(xí)練習(xí) 如圖，底板光滑的小車上用兩如圖，底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為個(gè)量程為20N20N，完全相同的彈簧甲和乙，完全相同的彈簧甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為系住一個(gè)質(zhì)量為1Kg1Kg的物體，當(dāng)小車在的物體，當(dāng)小車在水平路面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩堂皇秤的讀水平路面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩堂皇秤的讀數(shù)均為數(shù)均為10N10N，當(dāng)小車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)小車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲的讀數(shù)是甲的讀數(shù)是8N8N，則小車的加速度，則小車的加速度是是 ，方向向，方向向 。（左、。（左、右）右）甲甲乙乙V0物體以某一初速度物體以某一初速度v0沖上傾沖上傾角為角為的斜

11、面，物體與斜面間的斜面，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物體經(jīng)，則物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間上滑至最高點(diǎn)？多長(zhǎng)時(shí)間上滑至最高點(diǎn)？小車的斜面光滑，傾角小車的斜面光滑，傾角為為，木塊位于斜面上，木塊位于斜面上，則小車應(yīng)以什么樣的加則小車應(yīng)以什么樣的加速度運(yùn)動(dòng)才能使木塊與速度運(yùn)動(dòng)才能使木塊與它保持相對(duì)靜止？它保持相對(duì)靜止？判斷車在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？判斷車在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？m若若m、已知，則車的已知，則車的加速度多大？加速度多大？m小車下滑的加速度為多大時(shí)系小球的細(xì)小車下滑的加速度為多大時(shí)系小球的細(xì)線剛好與斜面垂直？線剛好與斜面垂直？連結(jié)體問題：連結(jié)體問題：連結(jié)體：連結(jié)體：兩個(gè)兩個(gè)( (或兩個(gè)以上或兩個(gè)

12、以上) )物體相互連物體相互連結(jié)參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。結(jié)參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。隔離法：將各個(gè)物體隔離出來隔離法：將各個(gè)物體隔離出來，分別對(duì)各個(gè)物，分別對(duì)各個(gè)物體根據(jù)牛頓定律列式，并要注意標(biāo)明各物體體根據(jù)牛頓定律列式，并要注意標(biāo)明各物體的加速度方向，找到各物體之間的速度制約的加速度方向，找到各物體之間的速度制約關(guān)系。關(guān)系。整體法：整體法：若連結(jié)體內(nèi)若連結(jié)體內(nèi)( (即系統(tǒng)內(nèi)即系統(tǒng)內(nèi)) )各物體的加速各物體的加速度相同，又不需要系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作度相同，又不需要系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力時(shí)，可取系統(tǒng)作為一個(gè)整體來研究用力時(shí)，可取系統(tǒng)作為一個(gè)整體來研究，整體法與隔離法交叉使用整體法與隔離法交叉使用：若連接體內(nèi)

13、：若連接體內(nèi)各各物體具有相同的加速度物體具有相同的加速度時(shí)，應(yīng)先把連接體時(shí)，應(yīng)先把連接體當(dāng)成一個(gè)整體列式。如還要求連接體內(nèi)物當(dāng)成一個(gè)整體列式。如還要求連接體內(nèi)物體相互作用的內(nèi)力，則把物體隔離，對(duì)單體相互作用的內(nèi)力，則把物體隔離，對(duì)單個(gè)物體根據(jù)牛頓定律列式。個(gè)物體根據(jù)牛頓定律列式。 例題例題: :光滑的水平面上有質(zhì)量分別為光滑的水平面上有質(zhì)量分別為m m1 1、m m2 2的兩物體的兩物體 靜靜止靠在一起止靠在一起( (如圖如圖) ,) ,現(xiàn)對(duì)現(xiàn)對(duì)m m1 1施加一個(gè)大小為施加一個(gè)大小為 F F 方向向方向向右的推力作用。求此時(shí)物體右的推力作用。求此時(shí)物體m m2 2受到物體受到物體 m m1

14、1的作用力的作用力F F1 1m1m2Fm1FF1m2F1FN1 解法一解法一 ： 分別以分別以m m1 1、m m2 2為隔離體作受力分析為隔離體作受力分析FN2m1gm2g對(duì)對(duì)m m1 1有有 ：F FF F1 1 = m = m 1 1a a （1 1）對(duì)對(duì)m m2 2有有: F: F1 1 = m = m2 2 a a （2 2）聯(lián)立（聯(lián)立（1 1）、（）、（2 2）可得）可得212mmFmF1 =m1m2Fm2F1FN2 解法二解法二 ：對(duì)對(duì)m m1 1、m m2 2視為整體作受力分析視為整體作受力分析m2g有有 ：F = F = （m m 1 1+ m+ m2 2）a a （1 1

15、）對(duì)對(duì)m m2 2作受力分析作受力分析聯(lián)立（聯(lián)立（1 1）、（）、（2 2）可得）可得212mmFmF1 =FN（m1 + m2）gF有有 ：F F1 1 = m = m2 2 a a （2 2）例題例題: :光滑的水平面上有質(zhì)量分別為光滑的水平面上有質(zhì)量分別為m m1 1、m m2 2的兩物體的兩物體 靜靜止靠在一起止靠在一起( (如圖如圖) ,) ,現(xiàn)對(duì)現(xiàn)對(duì)m m1 1施加一個(gè)大小為施加一個(gè)大小為 F F 方向向方向向右的推力作用。求此時(shí)物體右的推力作用。求此時(shí)物體m m2 2受到物體受到物體 m m1 1的作用力的作用力F F1 1求求m m1 1對(duì)對(duì)m m2 2的作用力大小。的作用力大

16、小。m1 m2m2gF1FN21212m FFm amm=+021mmFa0Ff2121)(mmgmmFa122Fm gm a-=1221221212()Fmm gm FFmm gmmmm-+=+=+用水平推力用水平推力F F向左推向左推 m m1 1、m m2 2間的作用間的作用力與原來相力與原來相同嗎？同嗎？ 對(duì)對(duì)m m2 2受力分析受力分析：mMF例例. .質(zhì)量為質(zhì)量為M M的斜面放置于水平面上，其上有質(zhì)量為的斜面放置于水平面上，其上有質(zhì)量為m m的小物塊，各接觸面均無摩擦力，將水平力的小物塊，各接觸面均無摩擦力，將水平力 F F加在加在M M上，上，要求要求m m與與M M不發(fā)生相對(duì)滑

17、動(dòng)，力不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，力F F應(yīng)為多大應(yīng)為多大? ?tan)(gmMF解解: :以以m m為對(duì)象；其受力如為對(duì)象；其受力如圖：由圖可得：圖：由圖可得：有由則受力如圖以整體為對(duì)象由牛頓第二定律有合)2)(1()2.()(,)1.(tantanamMFmamgmgFABCD5.四個(gè)相同的木塊并排放四個(gè)相同的木塊并排放在光滑的水平地面上在光滑的水平地面上, , 當(dāng)當(dāng)用力用力F推推A A使它們共同加速使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí), A, A對(duì)對(duì)B B的作用力是的作用力是多少多少? ?6.如圖所示如圖所示, ,在光滑的地面上在光滑的地面上, ,水平水平外力外力F F拉動(dòng)小車和木塊一起做加速拉動(dòng)小車和木塊一

18、起做加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng), ,小車質(zhì)量為小車質(zhì)量為M, ,木塊質(zhì)量為木塊質(zhì)量為m, ,設(shè)加速度大小為設(shè)加速度大小為a, ,木塊和小車之間木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為的動(dòng)摩擦因數(shù)為, ,則在這個(gè)過程中則在這個(gè)過程中, ,木塊受到的摩擦力大小是木塊受到的摩擦力大小是: :MmaFA,mgB.maC,mF/(M+m)D,F-Ma7.如圖如圖: :m m1 1mm2 2, ,滑輪滑輪質(zhì)量和摩擦不計(jì)質(zhì)量和摩擦不計(jì), ,則當(dāng)將兩物體由靜則當(dāng)將兩物體由靜止釋放后止釋放后, ,彈簧秤彈簧秤的讀數(shù)是多少的讀數(shù)是多少? ?M1M28.在氣墊導(dǎo)軌上用不可伸縮的細(xì)在氣墊導(dǎo)軌上用不可伸縮的細(xì)繩，一端系在質(zhì)量為繩，一端系在質(zhì)量為

19、m1 的滑塊上的滑塊上，另一端系在質(zhì)量為，另一端系在質(zhì)量為m2 的鉤碼上的鉤碼上，如圖所示。設(shè)導(dǎo)軌與滑塊之間，如圖所示。設(shè)導(dǎo)軌與滑塊之間、細(xì)繩與滑輪之間、細(xì)繩與滑輪之間 無摩擦，求滑塊的加無摩擦，求滑塊的加 速度以及細(xì)繩的拉力。速度以及細(xì)繩的拉力。m1m2aa 傳問題送傳問題送帶帶水平傳送帶問題的演示與分析傳送帶問題的實(shí)例分析學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、突破傳送帶問題總結(jié)難點(diǎn)與疑點(diǎn)：難點(diǎn)與疑點(diǎn)：難點(diǎn)：傳送帶與物體運(yùn)動(dòng)的牽制。關(guān)鍵是難點(diǎn)：傳送帶與物體運(yùn)動(dòng)的牽制。關(guān)鍵是受受 力分析力分析和和情景分析情景分析 疑點(diǎn)疑點(diǎn): :牛頓第二定律中牛頓第二定律中a a是物體是物體對(duì)地對(duì)地加速度，運(yùn)加速度，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

20、中動(dòng)學(xué)公式中S S是物體是物體對(duì)地對(duì)地的位移，這一點(diǎn)必須的位移，這一點(diǎn)必須明確。明確。例題分析：如圖所示為水平傳送帶裝置，繃緊的皮帶始終如圖所示為水平傳送帶裝置，繃緊的皮帶始終保持以保持以=3m/s=3m/s（變：（變：1m/s1m/s）的速度移動(dòng)，一質(zhì)量的速度移動(dòng)，一質(zhì)量m=0.5kgm=0.5kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）。從離皮帶很近處輕的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）。從離皮帶很近處輕輕落到一端輕落到一端A A處。若物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因素處。若物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因素=0.1=0.1。ABAB兩端間的距離為兩端間的距離為L(zhǎng)=2.5mL=2.5m。試求：物體從。試求：物體從A A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B B的過程所需

21、的時(shí)間為多少？的過程所需的時(shí)間為多少？AB例題分析：分析：分析：題目的物理情景是，物體離皮帶很近處輕輕題目的物理情景是，物體離皮帶很近處輕輕落到落到A A處，視初速度為零，當(dāng)物體剛放上傳送帶一段處，視初速度為零，當(dāng)物體剛放上傳送帶一段時(shí)間內(nèi)，與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，在此過程中，時(shí)間內(nèi)，與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，在此過程中，物體受到傳送帶的滑動(dòng)摩擦力是物體做勻加速運(yùn)動(dòng)物體受到傳送帶的滑動(dòng)摩擦力是物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，物體處于相對(duì)滑動(dòng)階段。然后當(dāng)物體與傳的動(dòng)力，物體處于相對(duì)滑動(dòng)階段。然后當(dāng)物體與傳送帶速度相等時(shí)送帶速度相等時(shí), ,物體相對(duì)傳送帶靜止而向右以速度物體相對(duì)傳送帶靜止而向右以速度做勻速運(yùn)

22、動(dòng)直到做勻速運(yùn)動(dòng)直到B B端，此過程中無摩擦力的作用。端，此過程中無摩擦力的作用。ABFNFNmgff=mamg=mav=at x=at2/2t=3sx=4.5mt=如圖所示為水平傳送帶裝置，繃緊的皮如圖所示為水平傳送帶裝置，繃緊的皮帶始終保持以帶始終保持以=1m/s=1m/s的速度移動(dòng)，一質(zhì)量的速度移動(dòng)，一質(zhì)量m=0.5kgm=0.5kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）。從離皮帶很近處輕輕落到一的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）。從離皮帶很近處輕輕落到一端端A A處。若物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因素處。若物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因素=0.1=0.1。ABAB兩兩端間的距離為端間的距離為L(zhǎng)=2.5mL=2.5m。試求：物體從。試求：

23、物體從A A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B B的過的過程所需的時(shí)間為多少？程所需的時(shí)間為多少？AB如圖所示，一平直的傳送帶以速度如圖所示，一平直的傳送帶以速度=2m/s=2m/s勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶把處的工件運(yùn)送到處，勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶把處的工件運(yùn)送到處，、相距、相距=10m.=10m.從處把工件無初速地放到傳從處把工件無初速地放到傳送帶上，經(jīng)時(shí)間送帶上，經(jīng)時(shí)間6s6s能傳送到處，欲用最短時(shí)能傳送到處，欲用最短時(shí)間把工件從處傳到處，求傳送帶的運(yùn)行速度至間把工件從處傳到處，求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大少多大AB例題分析：如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度送帶以恒定的速度=2m/

24、s=2m/s沿順時(shí)針方向沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶傳送帶右端有一與傳勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面送帶等高的光滑水平面, ,一物體以恒定的一物體以恒定的速率速率V=4m/sV=4m/s沿直線向左滑上傳送帶沿直線向左滑上傳送帶, ,求求物體的最終速度多大物體的最終速度多大? ?AB例例3:3:一傳送帶裝置示意如圖，傳送帶與地面傾一傳送帶裝置示意如圖，傳送帶與地面傾角為角為37 37 ，以，以4m/s4m/s的速度勻速運(yùn)行的速度勻速運(yùn)行, ,在傳送帶在傳送帶的低端的低端A A處無初速地放一個(gè)質(zhì)量為處無初速地放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg0.5kg的物體的物體, ,它與傳送帶間動(dòng)摩

25、擦因素它與傳送帶間動(dòng)摩擦因素=0.8,A=0.8,A、B B間長(zhǎng)度間長(zhǎng)度為為25m, 25m, 求：求： （1 1）說明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（相對(duì)地面）說明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（相對(duì)地面） （2 2）物體從）物體從A A到到B B的時(shí)間為多少？的時(shí)間為多少？ （sin37sin370.60.6）37 如圖所示，傳送帶與地面傾角為如圖所示，傳送帶與地面傾角為37 37 ，從到長(zhǎng)度為，從到長(zhǎng)度為16m16m，傳送帶以，傳送帶以2020m/sm/s，變：（變：（ 10m/s10m/s）的速率逆時(shí)針的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng). .在傳送帶上端無初速地放一個(gè)質(zhì)量在傳送帶上端無初速地放一個(gè)質(zhì)量為為0.5kg0.5kg的物體

26、，它與傳送帶之間的動(dòng)的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為0.5.0.5.求物體從運(yùn)動(dòng)到求物體從運(yùn)動(dòng)到所需時(shí)間是多少所需時(shí)間是多少. .（sin37sin370.60.6）37 總結(jié)總結(jié)傳送帶問題的分析思路：傳送帶問題的分析思路：初始條件初始條件相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷滑動(dòng)摩擦力的大小判斷滑動(dòng)摩擦力的大小和方向和方向分析出物體受的合外力和加速度大小分析出物體受的合外力和加速度大小和方向和方向由物體速度變化再分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)來判由物體速度變化再分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)來判斷以后的斷以后的受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。的改變。難點(diǎn)是當(dāng)物體與皮帶速度出現(xiàn)大小相等、方向難點(diǎn)是當(dāng)物體與皮帶速度出現(xiàn)大小相等、方

27、向相同時(shí)，物體相同時(shí)，物體能否與皮帶保持相對(duì)靜止能否與皮帶保持相對(duì)靜止。一般。一般采用假設(shè)法，假使能否成立關(guān)鍵看采用假設(shè)法，假使能否成立關(guān)鍵看F F靜是否在靜是否在0- Fmax0- Fmax之間之間 圖圖1 1，某工廠用傳送帶傳送零件，某工廠用傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪圓心的距離為設(shè)兩輪圓心的距離為S S，傳送帶與零件的，傳送帶與零件的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，傳送帶的速度為，傳送帶的速度為V V，在傳送帶的最左端在傳送帶的最左端P P處，輕放一質(zhì)量為處，輕放一質(zhì)量為m m的零件，并且被傳送到右端的的零件，并且被傳送到右端的Q Q處處, ,設(shè)設(shè) 零零件運(yùn)動(dòng)一段與傳送帶無相對(duì)滑動(dòng)，則傳件運(yùn)動(dòng)一段

28、與傳送帶無相對(duì)滑動(dòng)，則傳送零件所需的時(shí)間為多少送零件所需的時(shí)間為多少? ?練習(xí)練習(xí)2 2：如圖如圖2 2所示，傳送端的帶與地面所示，傳送端的帶與地面的傾角的傾角=37=370 0，從，從A A端到端到B B長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為16m16m，傳，傳送帶以送帶以v v10m/s10m/s的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)的速度沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端動(dòng)，在傳送帶上端A A處無初速地放置一個(gè)處無初速地放置一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為0.5kg0.5kg的物體，它與傳送帶之間的的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5=0.5，求物體從，求物體從A A端運(yùn)動(dòng)到端運(yùn)動(dòng)到B B端所需的時(shí)間是多少？端所需的時(shí)間是多少？瞬

29、時(shí)加速度的分析問題瞬時(shí)加速度的分析問題分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵關(guān)鍵分析瞬時(shí)分析瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度。時(shí)加速度。有兩種模型：有兩種模型：剛性繩（或接觸面）：剛性繩（或接觸面）：是一種不需要發(fā)生明顯形變就是一種不需要發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，能產(chǎn)生彈力的物體，若剪斷（或脫離）后，其中彈力立若剪斷（或脫離）后，其中彈力立即發(fā)生變化，不需要形變恢復(fù)的時(shí)間。即發(fā)生變化，不需要形變恢復(fù)的時(shí)間。彈簧（或橡皮繩）：彈簧（或橡皮繩）：特點(diǎn)是形變量大，形變恢復(fù)需特點(diǎn)是形變量大，

30、形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間，要較長(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力可以看成不變。在瞬時(shí)問題中，其彈力可以看成不變。一條輕彈簧上端固定在一條輕彈簧上端固定在天花板上天花板上, ,下端連接一物下端連接一物體體A,AA,A的下邊通過一輕繩的下邊通過一輕繩連接物體連接物體B.A,BB.A,B的質(zhì)量相的質(zhì)量相同均為同均為m, ,待平衡后剪斷待平衡后剪斷A,BA,B間的細(xì)繩間的細(xì)繩, ,則剪斷細(xì)則剪斷細(xì)繩的繩的瞬間瞬間, ,物體物體A A的加速的加速度和度和B B的加速度的加速度? ?ABAB如圖如圖, ,兩個(gè)質(zhì)量均兩個(gè)質(zhì)量均為為m的重物靜止的重物靜止, ,若若剪斷繩剪斷繩OA,OA,則剪斷則剪斷瞬間瞬間A A和和B

31、 B的加速度的加速度分別是多少分別是多少? ?0質(zhì)量皆為質(zhì)量皆為m的的A,BA,B兩球之間系兩球之間系著一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧著一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧, ,放放在光滑水平臺(tái)面上在光滑水平臺(tái)面上,A,A球緊靠墻球緊靠墻壁壁, ,今用力今用力F將將B B球向左推壓彈球向左推壓彈簧簧, ,平衡后平衡后, ,突然將力突然將力F撤去的撤去的瞬間瞬間A,BA,B的加速度分別為多的加速度分別為多少？少？. .AB兩物體兩物體P,QP,Q分別固定在分別固定在質(zhì)量可以忽略不計(jì)的彈質(zhì)量可以忽略不計(jì)的彈簧的兩端簧的兩端, ,豎直放在一豎直放在一塊水平板上并處于平衡塊水平板上并處于平衡狀態(tài)狀態(tài), ,兩物體的質(zhì)量相兩物體的

32、質(zhì)量相等等, ,如突然把平板撤開如突然把平板撤開, ,在剛撤開的瞬間在剛撤開的瞬間P,QP,Q的的加速度各是多少加速度各是多少? ?QP如圖如圖, , 質(zhì)量為質(zhì)量為m的小球處于靜的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)止?fàn)顟B(tài), ,若將繩若將繩剪斷剪斷, ,則此瞬間則此瞬間小球的加速度小球的加速度是多少是多少?BmA動(dòng)態(tài)分析問題動(dòng)態(tài)分析問題雨滴從高空由靜止落下雨滴從高空由靜止落下, ,若雨滴若雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其的阻力隨雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其的阻力隨雨滴下落的速度增大而增大下落的速度增大而增大, , 試正試正確做出反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)速度確做出反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化情況的圖象隨時(shí)間變化情況的圖象tvF已知:F=kt.

33、試畫出物體的摩擦力隨時(shí)間變化的圖像tft1t2臨界問題臨界問題1.1.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的小的小球用細(xì)繩掛在傾角為球用細(xì)繩掛在傾角為37的的光滑斜面頂端，斜面靜止時(shí)，光滑斜面頂端，斜面靜止時(shí)，繩與斜面平行，現(xiàn)斜面向左繩與斜面平行，現(xiàn)斜面向左加速運(yùn)動(dòng)。加速運(yùn)動(dòng)。( (1)1)當(dāng)當(dāng)a1=g時(shí)，細(xì)繩對(duì)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力多大？小球的拉力多大？( (2)2)當(dāng)當(dāng)a2=2g呢？呢？TcosTcosNsin=ma Nsin=ma Tsin+Ncos=mgTsin+Ncos=mg解得解得T=mgsin+macosT=mgsin+macos當(dāng)當(dāng)a a1 1=g=g時(shí)，時(shí)，T T1 1=1.4m

34、g=1.4mg；當(dāng)；當(dāng)a a2 2=2g=2g時(shí)，時(shí)，T T2 2=2.2mg=2.2mg錯(cuò)解分析：斜面向左做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨錯(cuò)解分析：斜面向左做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著加速度的增大，小球?qū)π泵鎵毫p小，著加速度的增大，小球?qū)π泵鎵毫p小，當(dāng)加速度等于當(dāng)加速度等于4g/34g/3時(shí)，小球?qū)π泵鎵毫r(shí)，小球?qū)π泵鎵毫榱悖铀俣却笥跒榱?，加速度大?g/34g/3時(shí)，小球飄起來時(shí)，小球飄起來原方程不再成立。原方程不再成立。正確分析：（正確分析：（1 1）小球恰好對(duì)斜面）小球恰好對(duì)斜面無壓力作用時(shí)，加速度為無壓力作用時(shí)，加速度為a a，由，由 mgcot=mamgcot=ma0 0，得，得a a0 0=4g

35、/3=4g/3（2 2） 當(dāng)當(dāng)a a1 1=g=g時(shí)，時(shí)，T T1 1=1.4mg=1.4mg；（3 3）當(dāng)）當(dāng)a a2 2=2g=2g時(shí)，小球脫離斜面，時(shí)，小球脫離斜面，最后得出最后得出21arctan52，mgT，其中，其中是是T T2 2與水平方向的夾角。與水平方向的夾角。2.2.靜摩擦力靜摩擦力兩物體恰好不發(fā)兩物體恰好不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物體間摩擦力為最大靜體間摩擦力為最大靜摩擦力摩擦力2.2.如圖如圖，物體物體A A疊放在物體疊放在物體B B上，上，B B置于光滑水平面上。置于光滑水平面上。A A、B B質(zhì)量分質(zhì)量分別為別為mA=6kg，mB=2kg，A A，B B

36、之之間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，開始時(shí)，開始時(shí)F=10N，此后逐漸增加，在增大，此后逐漸增加，在增大到到45N的過程中，則的過程中，則 ABFA.當(dāng)拉力當(dāng)拉力F F12N12N時(shí)，兩物體均保時(shí)，兩物體均保 持靜止?fàn)顟B(tài)持靜止?fàn)顟B(tài)B.兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng) 拉力超過拉力超過12N12N時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng)C.兩物體間從受力開始就有相對(duì)兩物體間從受力開始就有相對(duì) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)D.兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)首先以首先以A A，B B整體為研究對(duì)象，由牛整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有頓第二定律有 F=(mF=(mA A+m+mB B

37、)a )a 再以再以B B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有有 f = mf = mB Ba a 當(dāng)當(dāng)f f為最大靜摩擦力時(shí)，由得為最大靜摩擦力時(shí)，由得a=6m/sa=6m/s2 2，F(xiàn)=48NF=48N由此可以看出當(dāng)由此可以看出當(dāng)F F48N48N時(shí)時(shí)A A，B B間的間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力，也就摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力，也就是說，是說，A A，B B間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以以D D選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。3.3.兩物體分離兩物體分離注意兩物體分離注意兩物體分離的臨界條件：加速度、的臨界條件：加速度、速度相等，接觸但相互速度相等，接觸但相互作用

38、的彈力為零作用的彈力為零例例. .一個(gè)彈簧秤放在水平面地面上，一個(gè)彈簧秤放在水平面地面上，Q Q為為與輕彈簧上端連在一起的秤盤，與輕彈簧上端連在一起的秤盤，P P為一為一重物，已知重物，已知P P的質(zhì)量的質(zhì)量M=10.5kg，Q Q的質(zhì)的質(zhì)量量m=1.5kg，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)數(shù)k=800N/m，系統(tǒng)處于靜止，如圖所，系統(tǒng)處于靜止，如圖所示。現(xiàn)給示?，F(xiàn)給P P施加一個(gè)豎直向上的力施加一個(gè)豎直向上的力F，使它從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，已使它從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知在前知在前0.2s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)F F為變力，為變力，0.2s后后F F為為恒力。求恒力。求F的

39、最大值與最小值。（取的最大值與最小值。（取g=10m/s2）【分析與解分析與解】FQP0.2s0.2s以后以后F F為恒力，說為恒力，說明在明在t=0.2st=0.2s時(shí)刻時(shí)刻P P、Q Q分分離，此時(shí)離，此時(shí)F F最大。因?yàn)樽畲蟆Ｒ驗(yàn)镻 P、Q Q脫離前，二者一起脫離前，二者一起勻加速運(yùn)動(dòng)，它們受到勻加速運(yùn)動(dòng)，它們受到的合外力保持不變，因的合外力保持不變，因此，此，t=0t=0時(shí)刻時(shí)刻F F最小。最小。設(shè)開始彈簧被壓縮的形變量為設(shè)開始彈簧被壓縮的形變量為x x1 1，對(duì)對(duì)P P、Q Q整體整體，由牛頓第二定律有，由牛頓第二定律有 kxkx1 1=(M+m)g=(M+m)g t=0.2st=0

40、.2s時(shí)彈簧的形變量為時(shí)彈簧的形變量為x x2 2，對(duì)對(duì)Q Q，由牛頓第二定律有由牛頓第二定律有 kxkx2 2mg=ma mg=ma 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有x x1 1x x2 2=at=at2 2/2 /2 聯(lián)立解得聯(lián)立解得 a=0.6m/sa=0.6m/s2 2對(duì)對(duì)P P、Q Q整體整體，在開始，由牛頓第二定律，在開始，由牛頓第二定律有有 F Fminmin+kx+kx1 1（M+mM+m）g=g=（M+mM+m）a a 得得F Fminmin =72N =72N 對(duì)對(duì)P P，在分離瞬間，由牛頓第二定律有在分離瞬間，由牛頓第二定律有 F FmaxmaxMg=MaMg=Ma 得得F Fmaxmax=168N=168N 假假 設(shè)設(shè) 法法假設(shè)法是對(duì)于待求解的問題，在與原題所給假設(shè)法是對(duì)于待求解的問題，在與原題所給條件不相違的前提下，人為的加上或減去某條件不相違的前提下，人為的加上或減去某些條件，以使原題方便求解。求解物理試題些條件，以使原題方便求解。求解物理試題常用的有假設(shè)物理情景，假設(shè)物理過程，假常用的有假設(shè)物理情景，假設(shè)物理過程，假設(shè)物理量等，利用假設(shè)法處理某些物理問題，設(shè)物理量等，利用假設(shè)法處理某些物理問題，往往能突破思維障礙，找出新的解題途徑，往往能突破思維障礙，找出新的解題