第四章 习题课（一）.pptx

;学习目标 1.学会分析含有弹簧的瞬时问题. 2.学会结合图象解决动力学问题．;内容索引; ;一、瞬时加速度问题;例1　如图1所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是 A.弹簧的拉力F＝ B.弹簧的拉力F＝mgsin θ C.小球的加速度为零 D.小球的加速度a＝gsin θ;解析　烧断AO之前，小球受3个力，受力分析如图所示，烧断绳的瞬间，绳的张力没有了，但由于轻弹簧形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确，B错误.;针对训练　如图2所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是 A.aA＝0，aB＝0 B.aA＝g，aB＝g C.aA＝3g，aB＝g D.aA＝3g，aB＝0;解析　分析B球原来受力如图甲所示，F′＝2mg 剪断细线后瞬间弹簧形变不变，故B球受力不变，aB＝0. 分析A球原来受力如图乙所示， FT＝F＋mg，F′＝F，故FT＝3mg. 剪断细线，FT变为0，F大小不变，物体A受力如图丙所示 由牛顿第二定律得：F＋mg＝maA，解得aA＝3g. ;1.常见的图象形式 在动力学与运动学问题中，常见、常用的图象是位移图象(s－t图象)、速度图象(v－t图象)和力的图象(F－t图象)等，这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹. 2.图象问题的分析方法 遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题.;A.0.5 kg,0.4　　　　　　 B.1.5 kg， C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2 ;解析　由F－t图和v－t图可得，物块在2～4 s内所受外力F＝3 N，物块做匀加速运动，a＝ ＝2 m/s2，F－f＝ma ①;例3　如图4甲所示，质量为m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图象如图乙所示.取重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；;解析　设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1， 则由vt图象得a1＝2 m/s2 根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1 设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，则由vt图象得a2＝1 m/s2 根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2， 联立解得F＝3 N，μ＝0.05.;(2)10 s末物体离a点的距离.;解决此类题的思路： 从v-t图象上获得加速度的信息，再结合实际受力情况，利用牛顿第二定律列方程.; ;1.(瞬时问题)如图5所示，质量相等的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为;2.(动力学的图象问题)如图6甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成θ＝37°角，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上且静止于细杆底端O处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球上，在t1＝2 s时刻风停止.小球沿细杆运动的部分vt图象如图乙所示，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，忽略浮力.求： (1)小球在0～2 s内的加速度a1和2～5 s内的加速度a2；;解析　取沿细杆向上的方向为正方向，由图象可知：;(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力F的大小.;