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《第四章牛顿定律应用-模型题(已整理)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、牛顿运动定律的综合应用——几种常见的物理模型一.“等时圆”模型物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑，到达圆周最低点的时间相等,像这样的竖直圆我们简称为“等时圆”・如图甲.推论：物体从最高点由静止开始沿不同的光滑细杆到闘周上各点所川的时间相等.如图乙.甲变式训练：如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆轨道与水平轨道面相切于〃点，与竖直墙相切于办点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平而的夹角为60°,C是圆轨道的圆心.已知在同一时刻，“、方两球分別由久歹两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到财点；c球
2、由Q点自由下落到〃点.贝IJ()A.日球最先到达〃点B.〃球最先到达〃点C.c球最先到达必点D.c、日、力三球依次先后到达财点二.滑块——木板(板块)模型例：光滑水平面上放有质虽:为M的木板，木板上放有质量为m的物块，物块为木板Z间的动摩擦因数为小川力F作用在木板上，使物块和木板一起向右做匀加速直线运动，则物块受到的摩擦力是多少？若F是可以变化的，则F的最大值凡为多少？变式训练1：若力F作用在物块上，其它条件不变，则物块受到的摩擦力是多少？F的最大值凡为多少？变式训练2：如图所示，质虽为M,长度为L的木
3、块，放在光滑水平面上，在木板的最右端放置质最为m的木块（人小不计），木块和木板间的动摩擦I天1数为p,在木板最右端施加一水平拉力F后，木块在木板上滑动求木块离开木板的时间?三.传送带模型1.模型概述-个物体以速度％（旳20）在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图（a）、（b）、（c）所示.2.模型特点荡体在5$送带上运动时，往往会牵涉到摩擦力的突变和相対运动问题.当物体与传送带相对静止时，物体与传送带间可能存在静摩擦力也町能不存在摩擦力.当物体与传送带相对滑动时，物体与传送
4、带间有滑动摩擦力，这时物体与传送带间会有相对滑动的位移.例1.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图为-水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持r=lm/s的恒定速率运行，一质量为刃=4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随示行李又以与传送带相等的速率做匀速肓•线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数〃二0.1,AB间的距离L=2.Oin,g取lOm/sS（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度人小。（2）求行李
5、做匀加速直线运动的时间。（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率moOf0例2・如图所示,传送带与地面间的夹角为37。,AB间传动带长度为16m,传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动，在传送带顶端A无初速地释放一个质屋为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,则物体由A运动到B所需时为多少？(g=10m/s,sin37=0.6,cos37=0.8)变式训练1：传送带以儿的速度匀速运动，物体以叫的速度滑上传送带，
6、物体速度方向与传送带运行方向相反，如图所示，已知传送带长度为L,物体与传送带之间的动摩擦因素为则以下判断止确的是()A.当冬、卩、L满足一定条件时，物体可以从A端离开传送带，且物体在传送带上运动的时间与片无关B.当冬、》、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带吋的速度可能大于儿C.当冬、卩、L满足一•定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能等于儿I).当冬、卩、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速A0=37。•)B度可能小于片变
7、式训练2：传送带与水平面夹角为37°,皮带以12m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示.今在传送带上端/处无初速度地放上一个质量为加的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.75,若传送带力到〃的长度为24m,g取10m/s2,则小物块从/运动到〃的时间为多少？四•“轻绳”、“轻杆”和“轻弹簧”模型1.轻绳模型轻绳也称细线，它的质量可忽略不计；轻绳是软的；同时它的劲度系数非常大，可认为在受外力作用时它的形变极微小，看作不可伸长；其弹力的主要特征是：①不能承受压力，不能产纶侧向力，只能产生沿绳收缩方向的拉力
8、。②内部张力大小处处相等，且与运动状态无关。③轻绳的弹力大小可发生突变。2.轻杆模型轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，它的劲度系数非常大，可认为在受外力作用时形变极微小，看作不可伸长或压缩；其弹力的主要特征是：①轻杆既可产生压力、也可产生拉力，且能产生侧向力（力的方向不一定沿着杆的方向）；②轻杆各处受力大小相等，且与运动状态无关；③轻杆的弹力可发生突变。3.轻弹费模空轻弹簧的质量对忽略不计，对以被压缩或拉伸。其弹力的主要特征是：①轻弹赞能产
