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1、专题一、牛顿运动定律的应用一、瞬时问题例题1:女口图3・2・4所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为8的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面.在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.两个球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsin9B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsin0D.弹簧有收缩的趋势,B球的II舜时加速度向上,A球的I舜时加速度向下,瞬时加速度都不为零图3-2-4例题2:如图3-2-5所示,在倾角为0的光滑斜面上有两个用轻质弹簧和连接的物块A、B.它们的质
2、量分别为mA>bib,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.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)二、整体法结合隔离体法例题3:物体力、〃质量分别为10kg,它们有轻绳连接静止在水平而上,如图3・10所示.当3受到水平拉力F以后,该系统开始做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s2.在第5秒末连接A.B的绳断开,乂经过20s,/物体停止了运动,已知3与水平面的摩擦系数为0.3.求:(1)A物体与水平面的摩擦系数;图3-10(2
3、)绳即将断开时的张力;(3)水平外力F;(4)绳断开后〃的加速度.例题4:如图3-2-9,光滑水平地面上放置质量为lkg的木板A,A上叠放质量为2kg的物体B,已知A、B间的动摩擦因数为0.02,B受到水平向右大小为F=1.4N的拉力。假设A、B都从静止开B~F始运动,而且B在运动过程屮始终未滑离A,求3s后』~——A>//////"/////X图3-2-9A、B之间的距离.三、正交分解法例题5:如图3-3-12所示,质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的
4、夹角0=37。.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数“和物体的总位移s.(已知s加37。=0.6,3出7。=0.8,g=10m/s2)四、超重和失重例题6:m3-3-5所示,底座力上装有长0.5m的直立杆A.B总质量为0.2kg,杆上套有一质量为0.05kg的小环C,它与杆Z间有摩擦,当环从底座开始以4m/s的初速度上升吋,刚好能沿杆升到杆顶,则在环上升过程中加速度的犬小为—m/s?.底座对水平地面的压力为N.图3-3-5五、传送带问题例题7:(传送带问题)女口图3・3
5、・8所示,水平传送带A、B两端相距3.5m,工件与传送带之间的动摩擦因数
6、i=0.1,工件滑上A端的速度VA=4m/s,到达B端的II舜时速度设为(1)若传送带不动,VB为多大?(2)若传送带以速度V(匀速)逆时针转动,VB为多大?图3-3-8(3)若传送带以速度V(匀速)顺时针转动,VB为多大?[答案](1)3m/s;(2)3m/s;(3)见解析.解析:(1)若传送带不动,工件滑上传送带后,工件受向左的摩擦力仁咖的作用,工件向右做匀减速运动,初速度为v,,加速度大小为盘=〃歼lm/sS到达B端时的速度是:vB=J巧-2as=3m
7、/s(2)若传送带逆时针转动,工件滑上传送带后,丁件仍受向左的摩擦力.鬥血g的作用,丁件向右做匀减速运动,初速度为以,加速度人小不变为a=〃g=lm/s2,到达B端时的速度仍是:y=3m/s(3)若传送带以速度八匀速)顺时针转动,情况比较复杂,根据传送带速度v的大小,有以下五种可能情况:①若v=vA,工件滑上传送带时,两者速度相同,均做匀速运动,工件到达B端时的速度是:Vb—Va;②若v>Jv:+2as,工件由A到B,全程做匀加速运动,到达B端时的速度vB=J^+2qs=V23m/s;③若yJv^+2as>v>vA,工件由A到B,先
8、做匀加速运动,当速度增加到v时,与传送带一起做匀速运动,到达B端时的速度vB=v;④若v*>J记—2as,工件由A到B,先做匀减速运动,当速度减小到v时,与传送带一起做匀速运动,到达B端时的速度vB=v.六、临界问题例题8:如图所示,m=4kg的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向成37°角。求:小车以a=g向右减速吋,细线对小球的拉力Fi和后壁对小球的压力局各多大?解析:⑴向右加速时小球对后壁必然有压力,球在三个共点力作用下向右加速。
9、合外力向右,局向右,因此G和尺的合力一定水平向左,所以尺的大小可以用平行四边形定则求出:F=mg/cos&=50N,可见向右加速时円的大小与。无关;E可在水平方向上用牛顿第二定律列方程:F-Fxsin0=加。计算得F2=70No可以