2.如圖所示,物體甲、乙質(zhì)量均為m。彈簧和懸線的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。當(dāng)懸線被燒斷的瞬間,甲、乙的加速度數(shù)值應(yīng)是下列哪一種情況:
A.甲是0,乙是g B.甲是g,乙是g
C.甲是0,乙是0 D.甲是g/2,乙是g
3.如圖所示,一條質(zhì)量不計(jì)的繩子跨過(guò)同一水平面的兩個(gè)光滑的定滑輪,甲、乙兩人質(zhì)量相等,但甲的力氣比乙大,他們各自握緊繩子的一端由靜止同時(shí)在同一高度開(kāi)始向上爬,并且兩人在爬動(dòng)過(guò)程中盡力爬,則 ( )
A.甲先到達(dá)頂端 B.乙先到達(dá)頂端
C.兩人同時(shí)到達(dá)頂端 D.無(wú)法判斷
4.如圖所示,車(chē)廂內(nèi)用兩根細(xì)繩AO、BO系住一個(gè)質(zhì)量m的物體,AO繩與豎直方向間夾角為θ,BO是水平的,當(dāng)車(chē)廂以加速度a水平向左作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),兩繩中拉力T1、T2各是多少?
課后作業(yè):
1.如圖所示,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上,B與彈簧相連。它們一起在光滑水平面上作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。振動(dòng)過(guò)程中A、B之無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k。當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x時(shí),A、B間摩擦力的大小等于( )
A.0 B.kx C.kmx/M D.kmx/(M+m)
2.幾類問(wèn)題的臨界條件
(1)相互接觸的兩物體脫離的臨界條件是相互作用的彈力為零,即N=0。
(2)繩子松弛的臨界條件是繩中張力為零,即T=0。
(3)存在靜摩擦的連接系統(tǒng),相對(duì)靜止與相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件靜摩擦力達(dá)最大值,即f靜=fm。
[例三]如圖所示,質(zhì)量為M的木板上放一質(zhì)量為m的木塊,木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1;,木板和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,問(wèn)加在木板上的力F多大時(shí),才能將木板從木塊和地面間抽出來(lái)?
[例四]如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M的傾角為α的斜面上,如果物體與斜面間、斜面體與地面間摩擦均不計(jì),問(wèn)
(1) 作用于斜面體上的水平力多大時(shí),物體與斜面體剛好不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)?
(2)此時(shí)m對(duì)M的壓力多大?
(3)此時(shí)地面對(duì)斜面體的支持力多大?
[例五]如圖所示,兩光滑的梯形木塊A和B,緊靠放在光滑水平面上,已知θ=60°,mA=2kg,mB=lkg,現(xiàn)水平推力F,使兩木塊使向右加速運(yùn)動(dòng),要使兩木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)相對(duì)滑動(dòng),則F的最大值多大?
課堂訓(xùn)練:
1.如圖所示,在水平桌面上推一物體壓縮一個(gè)原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕彈簧。桌面與物體之間有摩擦,放手后物體被彈開(kāi),則( )
A.物體與彈簧分離時(shí)加速度為零,以后作勻減速運(yùn)動(dòng)
B.彈簧恢復(fù)到Lo時(shí)物體速度最大
C.彈簧恢復(fù)到Lo以前一直作加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng)
D.彈簧恢復(fù)到Lo以前的某一時(shí)刻物體已達(dá)到最大速度
1.在應(yīng)用牛頓定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)加速度不同時(shí),物體有可能處于不同的狀態(tài),特別是題目中出現(xiàn)“最大”、“至少”、“剛好”等詞語(yǔ)時(shí),往往有臨界現(xiàn)象,此時(shí)要采用極限分析法,看物體在不同加速度時(shí),會(huì)有哪些現(xiàn)象發(fā)生,盡快找出臨界點(diǎn),求出臨界條件。
3.在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到繩、桿、彈簧和橡皮條(繩)這些力學(xué)中常見(jiàn)的模型。全面、準(zhǔn)確地理解它們的特點(diǎn),可幫助我們靈活、正確地分析問(wèn)題。
共同點(diǎn)
(1)都是質(zhì)量可略去不計(jì)的理想化模型。
(2)都會(huì)發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力。
(3)同一時(shí)刻內(nèi)部彈力處處相同,且與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
不同點(diǎn)
(1)繩(或線):只能產(chǎn)生拉力,且方向一定沿著繩子背離受力物體;不能承受壓力;認(rèn)為繩子不可伸長(zhǎng),即無(wú)論繩所受拉力多大,長(zhǎng)度不變。繩的彈力可以突變:瞬間產(chǎn)生,瞬間消失。
(2)桿:既可承受拉力,又可承受壓力;施力或受力方向不一定沿著桿的軸向。
(3)彈簧:既可承受拉力,又可承受壓力,力的方向沿彈簧的軸線。受力后發(fā)生較大形變;彈簧的長(zhǎng)度既可以變長(zhǎng)(比原來(lái)長(zhǎng)度大),又可以變短。其彈力F與形變量(較之原長(zhǎng)伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度)x的關(guān)系遵守胡克定律F=kx(k為彈簧的勁度系數(shù))。彈力不能突變(因形變量較大,產(chǎn)生形變或使形變消失都有一個(gè)過(guò)程),故在極短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為形變量和彈力不變。當(dāng)彈簧被剪斷時(shí),其所受彈力立即消失。
(4)橡皮條(繩):只能受拉力,不能承受壓力(因能彎曲)。其長(zhǎng)度只能變長(zhǎng)(拉
伸)不能變短.受力后會(huì)發(fā)生較大形變(伸長(zhǎng)),其所受彈力F與其伸長(zhǎng)量x的關(guān)系遵從胡克定律F=kx。彈力不能突變,在極短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為形變量和彈力不變。當(dāng)被剪斷時(shí),彈力立即消失。
[例一]一輕彈簧上端固定,下端掛一重物,平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了4cm,再將重物向下拉lcm,然后放手,則在剛釋放的瞬間重物的加速度是(g=l0m/s2) ( )
A.2.5 m/s2 B.7.5 m/s2 C.10 m/s2 D.12.5 m/s2
[例二]如圖所示,自由下落的小球開(kāi)始接觸豎直放置的彈簧到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中,小球的速度和所受合力的變化情況是( )
A.合力變小,速度變小
B.合力變小,速度變大
C.合力先變小后變大,速度先變大后變小
D.合力先變小后變大,速度先變小后變大
2.分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析瞬時(shí)狀態(tài)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,此類問(wèn)題應(yīng)注意兩種基本模型的建立!
(1)鋼性繩(或接觸面):認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就可產(chǎn)生彈力的物體,若剪斷(或脫離)后,其彈力立即消失,不需要形變恢復(fù)時(shí)間,一般題目中所給的細(xì)線和接觸面在不加特殊說(shuō)明時(shí),均可按此模型處理。
(2)彈簧(或橡皮繩):此種物體的特點(diǎn)是形變量大,形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間,在瞬時(shí)問(wèn)題中,其彈力的大小往往可以看成不變。
1.在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中,物體受力情況在某些時(shí)候會(huì)發(fā)生突變,根據(jù)牛頓第二定律的瞬時(shí)性,物體受力發(fā)生突變時(shí),物體的加速度也會(huì)發(fā)生突變,突變時(shí)刻物體的狀態(tài)稱為瞬時(shí)狀態(tài),動(dòng)力學(xué)中常常需要對(duì)瞬時(shí)狀態(tài)的加速度進(jìn)行分析求解。
15.
如圖4-41所示,一個(gè)載貨小車(chē)總質(zhì)量為50kg,靜止在水平地面上.現(xiàn)用大小為300N,跟水平方向成30°角斜向上的拉力拉動(dòng)貨車(chē),做勻加速運(yùn)動(dòng)0.4s后撤去拉力,在經(jīng)5s車(chē)的速度多大?貨車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移最大是多少?(已知
=0.1)
14.為了安全,在公路上行駛的汽車(chē)之間應(yīng)保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速 v=120km/h,假設(shè)前方車(chē)輛突然停下,后車(chē)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車(chē),到汽車(chē)開(kāi)始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.50s.剎車(chē)時(shí)汽車(chē)受到阻力的大小f為汽車(chē)重力的0.40倍,該高速公路上汽車(chē)間的距離s至少應(yīng)為多少?g取10m/s2).
13.豎直升降的電梯內(nèi)的天花板上懸掛著一根彈簧秤,如圖4-40所示,彈簧秤的稱鉤上懸掛著一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體,試分析下列情況下電梯的運(yùn)動(dòng)情況:(g取10m/s2 )
(1).當(dāng)彈簧秤的實(shí)施FT1=40N,且保持不變.
(2).當(dāng)彈簧秤的實(shí)施FT2=32N,且保持不變.
(3).當(dāng)彈簧秤的實(shí)施FT3=44N,且保持不變.
12.某人在以2.5 m/s2的加速度勻加速下降的升降機(jī)里最多能舉起80kg的物體,他在地面上最多能舉起 kg 的物體;若此人在一勻加速上升的升降機(jī)里最多能舉起40kg的物體,則次升降機(jī)上升的加速度為 m/s2 .(g取10m/s2).
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