一、合成法求加速度(基础级):实用于只有二力作用时的加速运动。
1、 物体沿光滑倾斜角为的斜面运动的加速度?
二、运用正交分解求加速度(基础级):实用于三个和三个以上的情况。
2、(必做题)如图 10 所示,质量m = 2kg 的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ =0.75。一个与水平方向成 37°角斜向上、大小f = 20n 的力拉物体,使物体匀加速运动,2s后撤去拉力。
求物体在整个过程中发生的位移? (sin37°= 0.6,cos37°= 0.
8,g = 10 m/s2)
3、(变式训练)如图所示,质量为m=10kg的两个相同的物块a、b(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上,在方向与水平方面成角斜向上、大小为100n的拉力f作用下,以大小为=4. 0m/s的速度向右做匀速直线运动,求剪断轻绳后物块a在水平地面上滑行的距离。(取当地的重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
三、皮带传输问题,注意分析物体的受力情况。
4、(努力学会)如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,从a到b长度为16m,传送带以10m/s的速度逆时针转动.在传送带上端a处无初速度的放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的摩擦因数为0.5.求物体从a运动到b所用时间是多少?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
四、学会分解加速度。(基础级)
5、如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ,则人所受的支持力大小为摩擦力大小为方向为。
五、牛顿定律的临界问题。(高级整体法隔离法)
6、如图所示,两个质量都是m的滑块a和b,紧挨着并排放在水平桌面上,a、b间的接触面垂直于图中纸面且与水平面成θ角,所有接触面都光滑无摩擦,现用一个水平推力作用于滑块a上,使a、b一起向右做加速运动,试求:(1)如果要a、b间不发生相对滑动,它们共同向右的最大加速度是多少?(2)要使a、b间不发生相对滑动,水平推力的大小应在什么范围内才行?
7、如图所示,在小车的倾角为300的光滑斜面上,用倔强系数k=500n/m的弹簧连接一个质量为m=1kg的物体,当小车以的加速度运动时,m与斜面保持相对静止,求弹簧伸长的长度?若使物体m对斜面的无压力,小车加速度必须多大?若使弹簧保持原长,小车加速度大小、方向如何?
六、整体法的运用。
8.如图所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为m的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为多少?
9.如图所示,台秤上有一装水容器,容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球,体积为1.2×10-3m3,质量为1 kg,这时台秤的读数为40 n;剪断细线后,在小球上升的过程中,台秤的读数是多少?
(ρ水=1×103 kg/m3).
七、含有弹簧的题(弹簧的力不能突变)
10.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块a、b.它们的质量分别为ma、mb,弹簧的劲度系数为k,c为一固定挡板,系统处于静止状态。求:
1)、突然撤去c,求b和a的加速度为多少?
2)现开始用一恒力f沿斜面方向拉物块a使之向上运动,求物块b刚要离开c时物块a的加速度a和从开始到此时物块a的位移d.(重力加速度为g)
八、滑块在滑板上运动(高级)
11.(16分)如图所示,质量m = 8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力f = 8n,当长木板向右运动速率达到v1 =10m/s时,在其右端有一质量m = 2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2 = 2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ =0.2,小物块始终没离开长木板,取10m/s2,求:
经过多长时间小物块与长木板相对静止;
长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板;
25. 解析:物体放在传送带上后,开始的阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,物体所受的摩擦力沿传送带向下,物体由静止加速,由牛顿第二定律得。
mgsinθ+μmgcosθ=ma1 解得a1=10m/s2
物体加速到与传送带速度相同需要的时间为t1=s=1s
物体加速到与传送带速度相同发生的位移为。
由于 μ<tanθ(μ0.5,tanθ=0.75),物体在重力作用下将继续加速运动,当物体的速度大于传送带的速度时,物体给传送带的摩擦力沿传送带向上.
由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2 解得:a2=2m/s
设后一阶段物体滑至低端所用时间为t2,由l-s=vt2+
解得t2=1s (t2=-11s舍去)所以,物体从a运动到b所用时间t=t1+t2=2s
解析:设两物体与地面间的动摩擦因素为,根据滑动摩擦力公式和平衡条件,对a、b整体有:
剪断轻绳以后,设物体a在水平地面上滑行的距离为s,有。
联解方程,代人数据得: m
解:f作用时物体受重力、支持力、摩擦力、拉力作用。
竖直方向上有:n + f sin37o – mg = 01)
水平方向上有:fcos37o –μn = ma12)
联立(1)(2)得:a1 = 5 m/s2
2s 内物体的位移 s1 = a1t2 = 10 m 。
第2s末物体的速度 v = a1t = 10 m/s
拉力撤去后 a2 = f /m = g = 7.5 m/s2 。
物体位移 s2 = 0 – v2 )/2a2 = 6.7 m 。
总位移 s = s1 + s2 = 16.7 m
3.解:⑴小物块的加速度为:a1=μg=2m/s2, 水平向右2分)
长木板的加速度为: 0.5m/s2,水平向右2分)
令刚相对静止时他们的共同速度为v,以木板运动的方向为正方向。
对小物块有:v=-v2+a1t2分)
对木板有:v= v1+a2t2分)
代入数据可解得:t=8s; v =14m/s2分)
此过程中小物块的位移为:x1== 48m2分)
长木板的位移为:x2== 96m2分)
所以长板的长度至少为:l= x2-x1= 48m2分)
牛顿运动定律常见题型
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