牛顿运动定律的应用弹簧类临界问题

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1、牛顿运动定律的应用弹簧类问题向心力的认识和来源【例５】讨论火车转弯时所需向心力。①内外轨道一样高时：F向心力由外侧轨道对轮缘的压力F提供NG向心力的认识和来源【例５】讨论火车转弯时所需向心力。②当外轨略高于内轨时：向心力由由G和N的合力提供，车轮对内外轨都无压力。GNF火车行驶速率v＝v规定向心力的认识和来源【例５】讨论火车转弯时所需向心力。②当外轨略高于内轨时：火车行驶速率v>v规定GNN‘火车行驶速率v

2、运动可能是：A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降mgNFfaBC例2．如图所示，将一个金属块用被压缩的弹簧卡在矩形箱子的顶部．在箱子的上顶板和下底板上分别装有压力传感器．当箱子静止时，上、下两只压力传感器的示数依次为6N和10N．当箱子沿竖直方向向上运动时，发现上、下两只压力传感器是示数之比为1∶2,求这时箱子的加速度大小和方向。（g=10m/s2）2.5m/s2，方向竖直向上单弹簧长度变化【例】如图所示，在一粗糙水平上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运

3、动时两木块之间的距离是（2001年湖北省卷）图44A．B．C．D．A双弹簧连接体A.B.C.D.【例】（1999年全国高考题）如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接）,整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为（）C在整个系统处于平衡状态时，对整体有：设下面木块移动的距离为ΔX。当缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧时，对下面木块有：【例4】（2002年广东省高考题）如图所示,a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们均处

4、于平衡状态.则:A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态AD双弹簧连接体牛顿运动定律在临界问题中的应用例3：一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a＜g)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。图7临界问题单弹簧连接体分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力mg，弹簧的弹力F=kx和平板的支持力N作用。据牛顿第二定律有

5、：mg-kx-N=ma得:N=mg-kx-ma当N=0时，物体与平板分离，所以此时:因为，所以图7如图所示，木块A、B的质量分别为m1、m2，紧挨着并排放在光滑的水平面上，A与B间的接触面垂直于图中纸面且与水平面成角，A与B间的接触面光滑．现施加一个水平力F作用于A，使A、B一起向右运动且A、B不发生相对运动，求：F的最大值．弹力发生突变时的临界问题1．相互接触的物体间的弹力发生突变木块A、B一起向右做匀加速运动，F越大，加速度a越大，水平面对A的弹力NA一越小．A、B不发生相对运动的临界条件是NA=0，此时木块A受到重力m1g、B对A的弹力N和水平力F三个力的作用．根据牛顿第二定律，有

6、由以上三式可得，。弹力发生突变时的临界问题2．轻绳的弹力发生突变如图所示，两细绳与水平的车顶面的夹角为600和300，物体的质量为m．当小车以大小为2g的加速度向右匀加速运动时，绳1和绳2的张力大小分别为多少?解析：本题的关键在于绳1的张力不是总存在的，它的有无和大小与车运动的加速度的大小有关．当车的加速度大到一定值时，物块会“飘”起来而导致绳1松弛，没有张力．假设绳1的张力刚好为零时，有因为小车的加速度2g>所以物块已“飘”起来，则绳1和绳2的张力大小分别为：如图所示，水平地面上叠放着两块木板A和B，它们的质量分别为m和M．木板A和B间动摩擦因数为，木板B和地面间动摩擦因数为，并且最大

7、静摩擦力与滑动摩擦力相等，现用水平力F把木板B抽出来，求水平力F为多大?摩擦力发生突变时的临界问题物体相对运动的临界问题相互接触的物体分离：加速度相同．如图所示，光滑的水平面上放置紧靠在一起的A、B两个物体，mA=3kg，mB=6kg，推力FA作用于A上，拉力F。作用于B上，FA、FB大小均随时间而变化，其规律分别为FA=（9—2t）N，FB=（2+2t）N，问从t=0开始，到A、B相互脱离为止，A、B的共同位移是多少?作业（200