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[理化生]牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用(已改無(wú)錯(cuò)字)

2023-03-24 12:55:03 本頁(yè)面

　　

【正文】，求水平推力 F 不得超過(guò)的最大值．高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航解析： A 、 B 一起運(yùn)動(dòng)，則以 A 、 B 整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得： F ＝ 2 ma 以 A 為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示．高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航由圖可知， A 、 B 一起運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是地面對(duì) A 的支持力為 N ＝ 0 豎直方向： FBAc os θ ＝ mg 水平方向： F － FBAs in θ ＝ ma 聯(lián)立上式可得 F ＝ 2 mg t an θ ，即水平推力 F 的最大值為2 mg tan θ . 答案： 2 mg t an θ 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航 [ 例 3] 傳送帶與水平面夾角為 37176。，皮帶以 12 m /s 的速率運(yùn)動(dòng)，皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示．今在傳送帶上端 A 處無(wú)初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為 m 的小物塊，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若傳送帶 A 到 B的長(zhǎng)度為 24 m ， g 取 10 m /s ，則小物塊從 A 運(yùn)動(dòng)到 B 的時(shí)間為多少？傳送帶問(wèn)題高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航 [ 解析 ] 小物塊無(wú)初速度放在傳送帶上時(shí)，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，方向沿斜面向下，對(duì)小物塊用牛頓第二定律得 mg si n θ ＋ μ m g c os θ ＝ ma 解得 a ＝ 12 m /s2 設(shè)小物塊加速到 12 m /s 運(yùn)動(dòng)的距離為 x1，所用時(shí)間為 t1 由 v2－ 0 ＝ 2 ax1得 x1＝ 6 m 由 v ＝ at1得 t1＝ 1 s 當(dāng)小物塊的速度加速到 12 m /s 時(shí)，因 mg si n θ ＝μ m g c os θ ，高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航小物塊受到的摩擦力由原來(lái)的滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，而且此時(shí)剛好為最大靜摩擦力，小物塊此后隨皮帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè) AB 間的距離為 L ，則 L － x1＝ v t2解得 t2＝ s 從 A 到 B 的時(shí)間 t ＝ t1＋ t2解得 t ＝ s . [ 答案 ] s 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航分析處理傳送帶問(wèn)題需要特別注重兩點(diǎn)分析：一是對(duì)物體在初態(tài)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的方向的分析；二是對(duì)物體在達(dá)到傳送帶的速度時(shí)摩擦力的有無(wú)及方向的分析．對(duì)于水平傳送帶問(wèn)題，當(dāng)物體與傳送帶相對(duì)靜止且物體所受彈力僅為支持力時(shí)，因物體與傳送帶間無(wú)相對(duì) 運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故物體所受的摩擦力突變?yōu)榱?，之后物體隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)；對(duì)于傾斜傳送帶問(wèn)題，當(dāng)物體與傳送帶相對(duì)靜高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航止且物體所受彈力僅為支持力時(shí)，摩擦力的大小是否突變?nèi)Q于下滑力與最大靜摩擦力的關(guān)系，另外還要注意分析摩擦力的方向是否發(fā)生突變．高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航變式 3 — 1 如下圖所示，傳送帶的水平部分 ab ＝ 2 m ，斜面部分 bc＝ 4 m ， bc 與水平面的夾角 α ＝ 37176。 . 一個(gè)小物體 A 與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù) μ ＝，傳送帶沿圖示的方向運(yùn)動(dòng)，速率 v ＝2 m /s. 若把物體 A 輕放到 a 處，它將被傳送帶送到 c 點(diǎn)，且物體 A 不會(huì)脫離傳送帶．求物體 A 從 a 點(diǎn)被傳送到 c 點(diǎn)所用的時(shí)間． ( 已知： si n 37176。＝， c os37176。＝， g ＝ 10 m /s2) 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航解析：物體 A 輕放在 a 點(diǎn)后在摩擦力作用下向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到和傳送帶速度相等．在這一過(guò)程中有 a1＝μ m gm＝ μg . 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航 x1＝v22 a1＝v22 μg＝ m ab . 經(jīng)歷時(shí)間為 t1＝va1＝ s . 此后隨傳送帶運(yùn) 動(dòng)到 b 點(diǎn)的時(shí)間為 t2＝ab － x1v＝ s . 當(dāng)物體 A 到達(dá) bc 斜面時(shí)，由于 mg si n 37176。＝ mg μ m g c os37176。＝ m g . 所以物體 A 將再次沿傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為 a2＝ g si n 37176。－ μg c os37176。＝4 m /s2，物體 A 在傳送帶 bc 上所用時(shí)間滿足 bc ＝ v t3＋12a2t23. 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航代入數(shù)據(jù)得 t3＝ 1 s ． ( 負(fù)值舍去 ) 則物體 A 從 a 點(diǎn)被傳送到 c 所用時(shí)間為 t ＝ t1＋ t2＋ t3＝ s . 答案： s 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航 1 ．如圖所示，在光滑的水平地面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為m 的物體，中間用勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈簧相連，在外力F F2作用下運(yùn)動(dòng) ( F1 F2) ，則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航 A ．當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為F1＋ F22 k B ．當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為F1－ F2k C ．撤去 F2的瞬間， A 、 B 的加速度之比為F1－ F2F1＋ F2 D ．撤去 F2的瞬間， A 、 B 的加速度之比為F1－ F2F2 高三總復(fù)習(xí) 人教版物理第 3章課時(shí) 3 系列叢書(shū) 進(jìn)入導(dǎo)航解析：把兩個(gè)物體看做一個(gè)整體，對(duì)該整體進(jìn)行受力分析得：水平方向的 F1和 F2的合力即是整體受到的合外力F ＝ F1－ F2，根據(jù)牛頓第二定律得整體的加速度 a ＝F1－ F22 m，方向向右；再隔離其中的一個(gè)物體 A 進(jìn)行受力分析，水平方向受到向右的拉力 F1和水平向左的彈簧彈力 kx

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