第2讲 两类动力学问题 超重和失重.pptx

物理 北京版;一、两类动力学问题;1.实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态①　无关????。;1.一个原来静止的物体,质量是7 kg,受到14 N的恒力作用,则5 s 末的速度及5 s内通过的路程为?(　　) A.8 m/s　25 m　　B.2 m/s　25 m C.10 m/s　25 m　　D.10 m/s　12.5 m 答案????C　物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动。由牛顿第二定律和运动学公式得: a=?=?m/s2=2 m/s2,v=at=2×5 m/s=10 m/s, x=?at2=?×2×25 m=25 m。;2.(2014北京东城期末,2)人站在电梯中随电梯一起运动。下列过程中人处于超重状态的是?(　　) A.电梯加速上升　????B.电梯加速下降 C.电梯匀速上升　????D.电梯匀速下降 答案????A　超重时物体对水平支持物的压力或对竖直悬挂物的拉力大于自身重力,即具有竖直向上的加速度。电梯无论匀速上升还是匀速下降,加速度都等于0,选项C、D错。电梯加速上升,加速度竖直向上,为超重状态,电梯加速下降,加速度竖直向下,为失重状态,选项A对B错。;3.质量为2 kg的物体在水平恒力F=4 N的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间2 s后撤去外力F,物体又经时间4 s后重新静止。求: (1)物体所受阻力大小。 (2)该过程物体发生的总位移。 答案　(1)? N　(2)8 m 解析　(1)以物体为研究对象分析受力,根据牛顿第二定律得: F-f=ma1 f=ma2 a1t1=a2t2 联立解得:f=? N;a1=? m/s2;a2=? m/s2;(2)根据v=at得知撤去外力时的速度v=? m/s,根据平均速度公式可知物 体的总位移x=?t=?(t1+t2)=8 m;考点一　两类动力学问题 1.解答两类基本问题的程序 ? ;2.解决动力学基本问题时对力的处理方法 (1)合成法 在物体受力个数较少(2个)时一般采用“合成法”。 (2)正交分解法 若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”。 ①分解力而不分解加速度。 ②分解加速度而不分解力。 ? ;1-1????(2013北京海淀第一学期期中)如图所示,质量m=2.2 kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37° 角斜向上、大小为F=10 N的拉力作用下,以速度v=5.0 m/s向右做匀速直线运动。(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,取 g=10 m/s2)求: (1)金属块与地板间的动摩擦因数; (2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离。 ?;解析　(1)设金属块对地板的压力为N,金属块受地板的支持力为N,则N=N,金属块与地板间的动摩擦因数为μ, 因为金属块匀速运动,所以有 F cos θ=μN mg=F sin θ+N 解得:μ=?=?=0.5 (2)撤去F后,设金属块对地板的压力为N″,运动的加速度大小为a=μg=5 m/s2,在水平地板上滑行的距离为x,则 N″=mg μN″=ma;x=? 解得:x=2.5 m;1-2　如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=?。重力加速度g取10 m/s2。 (1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。 (2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少? ?;答案　(1)3 m/s2　8 m/s　(2)30°????? N 解析　(1)设物块加速度的大小为a,到达B点时速度的大小为v,由运动学公式得 L=v0t+?at2?① v=v0+at?② 联立①②式,代入数据得 a=3 m/s2?③ v=8 m/s④ (2)设物块所受支持力为FN,所受摩擦力为Ff,拉力与斜面间的夹角为α,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得;? F cos α-mg sin θ-Ff=ma?⑤ F sin α+FN-mg cos θ=0?⑥ 又Ff=μFN⑦ 联立⑤⑥⑦式得 F=??⑧ 由数学知识得;cos α+? sin α=? sin(60°+α)?⑨ 由⑧⑨式可知对应F最小时与斜面间的夹角 α=30°?⑩ 联立③⑧⑩式,代入数据得F的最小值为 Fmin=? N?;1-3　为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜