牛頓運(yùn)動(dòng)定律
求:
⑴斜面的傾角;
⑵物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
⑶t=0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v。
t(s) 0.0 0.2 0.4 … 12 14 …
v(m/s) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 …
解:⑴由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時(shí)的加速度為
mg sin =ma1
可得:=30,
⑵由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時(shí)的加速度大小為
mg=ma2
可得:=0.2,
⑶由2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1 s
即物體在斜面上下滑的時(shí)間為0.5 s
則:t=0.6 s時(shí)物體在水平面上,其速度為v=v1.2+a2t=2.3 m/s
8.風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力,現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。
(1)當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí),調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在桿上作勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)小班干部所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)保持小球所受風(fēng)力不變,使桿與水平方向間夾角為37°并固定,則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需時(shí)間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:(1)設(shè)小球所受的風(fēng)力為f,小球質(zhì)量為
○1
○2
(2)設(shè)桿對(duì)小球的支持力為n,摩擦力為
沿桿方向 ○3
垂直于桿方向 ○4
○5
可解得 ○6
○7
第四單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(二)
基礎(chǔ)知識(shí)
一、簡(jiǎn)單連接體問題的處理方法
在連接體問題中,如果不要求知道各個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力,并且各個(gè)物體具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它們看成一個(gè)整體(當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn))分析受到的外力和運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量);如果需要知道物體之間的相互作用力,就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來,將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力,分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,并分別應(yīng)用牛頓第二定律列出方程.隔離法和整體法是互相依存、互相補(bǔ)充的.兩種方法互相配合交替應(yīng)用,常能更有效地解決有關(guān)連接體的問題.
【例1】一質(zhì)量為m,傾角為θ的楔形木塊,放在水平桌面上,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,一物塊質(zhì)量為m,置于楔形木塊的斜面上,物塊與斜面的接觸是光滑的.為了保持物塊相對(duì)斜面靜止,可用一水平力f推楔形木塊,如圖所示,求此水平力大小的表達(dá)式.