4.如图所示,将一个质量为m的物体,放在台秤盘上
一个倾角为
的光滑斜面上,则物体下滑过程中,台秤
的示数与未放m时比较将( )
A.增加mg B.减少mg
C.增加mgcos2
D.减少mg2(1+sin2
)
3.如图所示,斜面固定在水平地面上,先让物体A沿斜面下滑,恰能匀速.后给A一个沿斜面向下的力F,让其加速下滑.设前后两次A与斜面间的摩擦力分别为f1、f2,地面给斜面的支持力分别为N1、N2,则
A.f1=f2 ,N1=N2 B.f1=f2 ,N1>N2
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C.f1<f2 ,N1<N2 D.f1>f2 ,N1>N2
![]()
2、一物体沿倾角为θ1(θ1<900)的斜面下滑时,加速度恰好为0.若把该斜面的倾角增大到θ2(θ1<θ2<900),其他条件不变,则同一物体沿改变后的斜面下滑时的加速度为 ( )
A.a=g(cosθ2-sinθ2·tgθl) B. a=g(cosθ2-sinθ2·ctgθl)
C. a=g(sinθ2-cosθ2·tgθl) D. a=g(sinθ2-cosθ2·ctgθl)
1.
物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系图线如图所示,A、B两直线平行,则以下正确的是
A.μA=μB=μC B.μA<μB=μC
C.mA<mB<mC D.mA<mB=mC
目的要求
了解竖直方向上有加速度时物体出现的超重或失重现象
知识要点
超重和失重:当物体处于有竖直方向的加速度时,视重就不等于物体实重了。当加速度向上时视重大于实重(这种现象叫超重);当加速度向下时视重小于实重(这种现象叫失重);当加速度向下且大小为g时视重为零(这种现象叫完全失重)
注意:
(1)物体处于“超重”或“失重”状态,地球作用于物体的重力始终存在,大小也无变化;
(2)发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关,只决定于物体的加速度方向;
(3)在完全失重状态,平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
例题分析
例1、如图所示,升降机内质量为m的小球用轻弹簧系住,悬在升降机内,当升降机以a=
加速度减速上升时,弹簧秤的系数为( A )
A、2mg/3 B、mg/3
C、4mg/3 D、mg
拓展1:若以a=g加速下降时,则弹簧秤示数为多少?
拓展2:若以a=g/3加速上升时,则弹簧秤示数为多少?
小 结:通过本例可知:加速度向上时,拉(支持)物体的拉(支持)力大于重力,形成超重;加速度向下时,拉(支持)物体的拉(支持)力小于物体的重力,形成失重。
例2、如图所示,电梯与水平面成300的角,当电梯加速运动时,人对电梯水平面的压力为其重力的6/5,求人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
解析:对人受力分析,竖直方向由于支持力大于重力,故有竖直向上分加速度;由于人随电梯一起运动,故人的加速度只能沿斜面向上,所以人有水平分加速度,而水平方向的分加速度只是由于梯给人摩擦力提供的。即:人受到三个力作用--重力、弹力、摩擦力。
拓展1:如果电梯以同样的加速度下降,人对电梯面压力为其重力的多少倍?此时梯面对人的摩擦力是重力的多少倍?
拓展2:如果人与梯面间的动摩擦因数μ=
要使人相对梯面静止,电梯向下运动加速度最大为多少?
例3、如图所示,电梯中有一桶水,水面上漂浮一木块,其质量为m,静止时木块一部分浸在水中,当电梯以a加速上升时,问木块浸在水中的深度如何变化?(不变)
注意:
(1)电梯加速运动时,水也处在超重状态;
(2)物体所受浮力是物体上、下表面受到的水的压力差f=m(g
a)V排
目的要求
训练已知物体运动情况求受力情况
知识要点
解题的基本思路与上节所述相同,只是在已知运动情况时,通常的加速度先由运动学规律求得,然后再由牛顿第二定律求受力情况。
例题分析
例1、如图所示,木块A放在斜面体B上处于静止,当斜面体向右作加速度逐渐增大的加速运动时,木块A仍相对B静止,则木块A受到的支持力N和摩擦力f大小有:( D )
A、N增大,f增大; B、N不变,f增大;
C、N减小,f不变; D、N减小,f增大;
注意:在建立坐标系进行正交分解矢量力和加速度时,按水平--竖直
和平行斜面--垂直斜面两种方式建立,比较看哪种建立方可以使运动
更简捷
例2、如图所示,斜面体光滑且倾角θ=
,用细线拴一个质量为m=10kg小球放在斜面体上,且细线与斜面体平行,求:
(1)静止时,小球受到支持力N1和细线拉力F1 (50
牛、50牛)
(2)若斜面体以a=
水平向右加速,小球受到的支持力N2和细线拉力F2 (25
牛、125牛)
(3)若斜面体以a=
g水平向右加速,小球受到的支持力N3和细线拉力F3 (0、100
牛)
(4)若要使拉小球的细线拉力为F4=0则斜面体对小球支持力N4多大?此时斜面体的加速度大小,方向又如何?(mg/cosθ、
、方向向左)
注意:在按照本例第②问求解第③问时,结果中出现N为负值
这时要求学生认真分析它的物理意义及可能性,从而判断出
①此时小球已经离开了斜面体了。即支持力为零,求解绳对球的拉力时,
注意绳与水平面间的夹角不是
了。
②这种题型隐含了临界问题。
2、牛顿第二定律解题的基本思路:
(1)仔细审题,弄清题目所给的物理条件和物理过程,明确要求的物理量;
(2)确定研究对象(物体或系统),灵活采用“整体法”或“隔离法”;
(3)分析研究对象的受力情况,画出受力图示:①已知力、②场力、③接触力(先弹力后摩擦力);
(4)选取坐标系,列动力学方程(坐标系选取原则:让尽可能多矢量的分布在坐标轴上);
(5)选择适当的运动学规律求解运动学量;
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例题分析
例1、如图所示,一物块从倾角为Θ,长为S的斜面顶端由静止开始下滑,物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到底端所需时间?
拓展:如果物体在斜面底端以初速度v0沿斜面上滑,假如物体不会到达斜面顶端,求物体到斜面底端时的速度,物体上滑和下滑时间谁长?
例2、如图所示,质量为m=1kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向成Θ=300,球与杆间的动摩擦因数μ=
。小球受到竖直向上的拉力F作用。若F=20N,则小球运动的加速度大小为多少?方向怎样?
例3、质量为m=2.0kg的物体原来静止在粗糙的水平面上,现在在第1、3、5…奇数秒内给物体施加大小为6N方向水平向右的推力,在第2、4、6…偶数秒内给物体施加大小为2N方向仍水平向右的推力。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1。g=10m/s2。问:物体在奇数和偶数秒内各做什么性质的运动?经过多长时间物体位移大小为40.25米?
目的要求
通过受力分析用牛顿第二定律求a,再由运动学规律求相关运动学量
知识要点
1、牛顿第二定律解题的基本思路:
4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。
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例题分析
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例1、质量为m的木块位粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a,当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a1,则:( C )
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A、a1=a B、a1﹤2a C、a1﹥2a D、a1=2a
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本题隐含摩擦力,合力不是F或2F。
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例2、如图1所示,一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm,再将重物向下拉1cm,然后放手,则在释放的瞬间,重物的加速度是:(g=10m/s2)( A )
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A、2.5 m/s2 B、7.5 m/s2 C、10 m/s2 D、12.5 m/s2
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本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,这类题型的一般求法:
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(1)首先分析变化瞬间之前的状态(进行受力分析);
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(2)判别有哪些力在这一瞬间发生了变化,哪些力不发生变化;
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(3)再求出变化后物体受的合力,求得加速度。
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拓展:本题改为再上移1cm,然后释放,释放瞬间物体的加速度又
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是多大?方向怎样?
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3、牛顿第二定律注意从以下“四性”加深理解:
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(1)、矢量性:加速度的方向始终与合外力方向一致;
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(2)、即时性:F=ma,合外力与加速度在数值上是瞬时对应关系,F变化,a也随之发生变化。但F=ma始终成立;
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(3)、相对性:研究F=ma中,只能取静止或做匀速直线运动的物体为参照物;
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(4)、独立性:作用在物体上有多个力时,每个力都可独立地产生加速度,而物体运动(合)加速度是各个(分)加速度的矢量和,因此,求物体加速度可以先求合力再通过定律求合加速度,也可以通过定律先求各分力产生的分加速度,再求各分加速度的合加速度。
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