专题牛顿运动定律的综合应用.ppt

3－1：如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平力FA＝(9－2t)N(t的单位是s)．从t＝0开始计时，则 (　　) 【答案】　ABD 如下图所示，传送带的水平部分ab＝2 m，斜面部分bc＝4 m，bc与水平面的夹角α＝37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A从a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2) 【解析】　物体A轻放在a点在的摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等．在这一过程中有 【答案】　2.4 s (1)按传送带的使用方式可将其分为水平和倾斜两种；使用中可根据实际使其顺时针或逆时针转动． (2)传送带模型题的分析流程： 4－1：如下图所示为某钢铁厂的钢锭传送装置，斜坡长为L＝20 m，高为h＝2 m，斜坡上紧排着一排滚筒．长为l＝8 m、质量为m＝1×103 kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数为μ＝0.3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动，滚筒边缘的线速度均为v＝4 m/s.假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转动，钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力．取当地的重力加速度g＝10 m/s2.试求： (1)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动，直到b端到达坡顶所需的最短时间； (2)钢锭从坡底(如上图示位置)由静止开始运动，直到b端到达坡顶的过程中电动机至少要工作多长时间？ 【答案】　(1)4 s　(2)3.5 s 1．质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则 (　　) 【答案】　C 3．如图所示，重为G1的物体A在大小为F、方向为水平向左的恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．现将重为G2的小物体B轻放在A上，则 (　　) A．A仍静止 B．A将加速下滑 C．斜面对A的弹力不变 D．B对A的压力大小等于G2 【解析】　本题考查的知识点较多，整体法与隔离法、受力分析、超重失重问题、物体的平衡条件及应用假设法解物体平衡问题．不放B时，对A进行受力分析(如图)，由受力平衡得F＝G1tan α；FN＝G1/cos α，当放上B后，对A、B整体与不放B时相比总重力增大，故物体不再平衡，要加速下滑；斜面对A的弹力增大；由于B处于失重状态，B对A的压力小于B的重力，故只有B选项正确． 【答案】　B 4．如图所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来．轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为θ，试求此时弹簧的形变量． 【解析】　FTsin θ＝ma FTcos θ＋F＝mg F＝kx 联立解得：x＝m(g－acot θ)/k 讨论： (1)若agtan θ，则弹簧伸长x＝m(g－acot θ)/k (2)若a＝gtan θ，则弹簧伸长x＝0 (3)若agtan θ，则弹簧压缩x＝m(acot θ－g)/k 【答案】　m(g－acot θ)/k或0或m(acot θ－g)/k 5．如图所示，一质量为M＝5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为μ1＝0.5，斜面高度为h＝0.45 m，斜面体与小物块的动摩擦因数为μ2＝0.8，小物块的质量为m＝1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点．现在从静止开始在M上作用一水平恒力，并且同时释放m，取g＝10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点．问： (1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？ (2)此过程中水平恒力至少为多少？ (3)当(1)问中水平恒力作用0.4 s时，撤去F.求m落地时M相对于出发点的位移为多少？ 【解析】　(1)以m为研究对象，竖直方向有：mg－Ffm＝0 水平方向有：FN＝ma　又Ffm＝μ2FN 得：a＝12.5 m/s2 (2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象，由牛顿第二定律得： F－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a 水平恒力至少为：F＝105 N 【答案】　(1)12.5 m/s2　(2)105 N　(3)2.275 m 物 理 首 页 上一页 下一页 末 页 （人教版） 第三章 牛顿运动定律 第3讲　专题　牛顿运动定 律的综合应用 一、瞬时加速度问题