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1、牛顿运动定律专题1.弹力相关问题弹力相关问题2.多对象问题多对象问题3.板块问题板块问题4.传送带问题传送带问题5.临界问题临界问题6.多过程问题多过程问题例例例例1.1.质量均为质量均为质量均为质量均为mm的的的的A A、B B两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,A A求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用力力力力F F将将将将B B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力球向左推压弹簧,
2、平衡后,突然将力球向左推压弹簧,平衡后,突然将力球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F F撤去的撤去的撤去的撤去的瞬间,瞬间,瞬间,瞬间,A A、B B球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?ABFANkxBkxF解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去F F瞬瞬瞬瞬间,间,间,间,F F立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二定律有定律有定
3、律有定律有分析问题在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的分析问题在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化先看不变量,再看变化量;加速度与合受力情况及其变化先看不变量,再看变化量;加速度与合外力瞬时一一对应外力瞬时一一对应答案答案A1.弹力相关问题(瞬时加速度)弹力相关问题(瞬时加速度)图图1 1 弹力作用下的变加速问题弹力作用下的变加速问题例题例题2.2.如图所示,物体如图所示,物体A A、B B质量均为质量均为m m,中间有一,中间有一轻质弹簧相连,轻质弹簧相连,A A用绳悬于用绳悬于O O点,当突然剪断点,当突然剪断OAOA绳绳时,关于时,关于A A物体的加速度,
4、下列说法正确的是物体的加速度,下列说法正确的是()A A0 0B Bg g C C2g 2g D D无法确定无法确定答案:答案:C像弹簧、橡皮条、皮筋等,这些物质像弹簧、橡皮条、皮筋等,这些物质两端连接其他物体当其他力变化的两端连接其他物体当其他力变化的瞬间却不能引起这些物体的弹力的立瞬间却不能引起这些物体的弹力的立即变化即变化例例例例2.2.如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度a a向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连
5、结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质量均为量均为量均为量均为mm的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,A A、B B两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?aAB解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬间,绳上张力
6、间,绳上张力间,绳上张力间,绳上张力F F立即消失,立即消失,立即消失,立即消失,而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据牛顿第二定律有牛顿第二定律有牛顿第二定律有牛顿第二定律有AkxBTkxa根据牛顿第二定律的矢量性进行受根据牛顿第二定律的矢量性进行受力分析力分析例例例例4.4.如图所示如图所示如图所示如图所示,木块木块木块木块A A与与与与B B用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连,竖直放竖直放竖直放竖直放在木板在木板在木板在木板C C 上上上上,三者静置于地面三者静置于地面三者静置于地面三者静置于地面,它们的质量
7、之比是它们的质量之比是它们的质量之比是它们的质量之比是1:2:3,1:2:3,设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑,当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽出木板出木板出木板出木板C C的瞬时的瞬时的瞬时的瞬时,A,A和和和和B B的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板C C前,前,前,前,对对对对A A、B B球进行受力分析球进行受力分析球进行受力分析球进行受力分析ABABCkxmg2mgkxN撤去木板撤去木板撤
8、去木板撤去木板C C瞬时,瞬时,瞬时,瞬时,A A和和和和B B的重力及弹簧的重力及弹簧的重力及弹簧的重力及弹簧的弹力不变的弹力不变的弹力不变的弹力不变 ,B B物体受到的支持力突物体受到的支持力突物体受到的支持力突物体受到的支持力突然变为零,所以然变为零,所以然变为零,所以然变为零,所以思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板C C瞬时瞬时瞬时瞬时B B的加速度的加速度的加速度的加速度B连接体连接体:两个或两个以上物体相互连接两个或两个以上物体相互连接(绳子,绳子,弹簧相连,叠放,并排等弹簧相连,叠放,并
9、排等)参与运动的系统称为连参与运动的系统称为连接体接体。2.多对象问题(连接体问题)多对象问题(连接体问题)FABFABFVBA2、内力与外力:、内力与外力:连结体间的相互作用力叫连结体间的相互作用力叫内力内力;外部对连结体的作用力叫外部对连结体的作用力叫外力外力。F F1 1A AB B外力外力外力外力内力内力内力内力求解简单的连接体问题的方法:求解简单的连接体问题的方法:先用整体法求加速度,先用整体法求加速度,1、已知外力求内力:、已知外力求内力:再用隔离法求内力再用隔离法求内力先用先用隔离法隔离法求加速度,求加速度,2、已知内力求外力:、已知内力求外力:再用再用整体法整体法求外力求外力-
10、整体隔离法整体隔离法 例例1 1:如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的物体的物体A A和质量为和质量为1kg 1kg 的物体的物体B B靠在一起,放在光滑的水平面上,靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平力现用水平力F=30NF=30N推推A A,求,求A A对对B B作用力的大小作用力的大小 F=(mA+mB)a先分析先分析AB整体的受力情况:整体的受力情况:A AFB BABABGFNF再分析再分析B的受力情况:的受力情况:B BGBFNBFBFB=mBa=10Na=F/(mA+mB)=10m/s2扩展:如果扩展:如果AB与水平面的与水平面的 动摩擦因数都是动摩擦因数都是=0
11、.4,再,再求求A对对B 的作用力大小。的作用力大小。2 2放在粗糙水平面上的物块放在粗糙水平面上的物块A A、B B用轻质用轻质弹簧测力弹簧测力计相连,如图计相连,如图 所示,物块与水平面间的动摩擦因所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为数均为,今对物块,今对物块A A施加一水平向左的恒力施加一水平向左的恒力F F,使使A A、B B一起向左匀加速运动,设一起向左匀加速运动,设A A、B B的质量分别的质量分别为为m m、M M,则弹簧测力计的示数为,则弹簧测力计的示数为()()3.3.如图所示,质量分别为如图所示,质量分别为m mA A、m mB B的的A A、B B两物块用两物块用轻线连接
12、放在倾角为轻线连接放在倾角为的斜面上,用始终平行于的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力斜面向上的拉力F F拉拉A A,使它们沿斜面匀加速上升,使它们沿斜面匀加速上升,A A、B B与斜面间的动摩擦因数均为与斜面间的动摩擦因数均为。为了增加轻。为了增加轻线上的张力,可行的办法是(线上的张力,可行的办法是()A A减小减小A A物块的质量物块的质量B B增大增大B B物块的质量物块的质量C C增大倾角增大倾角 D D增大动摩擦因数增大动摩擦因数mm2 2例与练例与练1 1、如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的的mm1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的mm2 2两个物体叠放在一起
13、,放在水平面,两个物体叠放在一起,放在水平面,mm1 1 与与mm2 2、mm1 1与水平面间的动摩擦因数都是与水平面间的动摩擦因数都是0.30.3,现用水平拉力,现用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起沿水平面运动,要使一起沿水平面运动,要使mm1 1 和和mm2 2之间没有相对滑动,水平拉力之间没有相对滑动,水平拉力F F最大为多大?最大为多大?G2FN2Ff2先分析先分析mm2的受力情况:的受力情况:Ff2=F=FN N2=m=m2g=3Ng=3NFf2=m=m2a再分析整体:再分析整体:FGFNFfF-Ff=F-(m1+m2)g=(m1+m2)a所以F=1
14、8N例与练例与练2 2、如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的的mm1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的mm2 2两个两个物体叠放在一起,放在水平面,物体叠放在一起,放在水平面,mm1 1 与与mm2 2的动摩擦因数是的动摩擦因数是0.30.3,地面光滑,现用水平拉力,地面光滑,现用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起一起沿水平面运动,要使沿水平面运动,要使mm1 1 和和mm2 2之间没有相对滑动,水平拉之间没有相对滑动,水平拉力力F F最大为多大?最大为多大?4.5N例例4 4、如图所示:把质量为、如图所示:把质量为M M 的的物体放在光滑的
15、的物体放在光滑的水平高台上,用一条可以忽略质量而且不变形的水平高台上,用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为的细绳绕过定滑轮把它与质量为m m 的物体连接起的物体连接起来,求:物体来,求:物体M M 和物体和物体m m 运动的加速度大小。运动的加速度大小。FTGFNmgFTaa以以m为研究对象,受力分析为研究对象,受力分析如图所示,由牛顿第二定律如图所示,由牛顿第二定律的:的:mg-FT=ma 以以M为研究对象,受力分析为研究对象,受力分析如图所示,由牛顿第二定律如图所示,由牛顿第二定律的:的:FT=Ma a=mg/(M+m)把把M和和m当作一个整体,具有相当作一个整体,具有
16、相同的加速度大小同的加速度大小mg=(M+m)a a=mg/(M+m)练习:一条细绳(忽略质量)跨过定滑轮在绳子练习:一条细绳(忽略质量)跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体的两端各挂有物体A和和B,它们的质量分别是它们的质量分别是mA=0.50kg,mB=0.10kg。开始运动时,物体。开始运动时,物体A距地面高度距地面高度hA=0.75m,物体,物体B距地面高度距地面高度hB=0.25m,求:,求:AB的加速度;的加速度;A落地时落地时B的速度;的速度;物体物体A落地后物体落地后物体B上升上升 的最大高度距地面多少米?的最大高度距地面多少米?m/s220310m/s1.5m5.5.如图所示,在
17、倾角为如图所示,在倾角为3030的光滑斜面上有的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块两个用轻质弹簧相连接的物块A A、B B,它们的质量,它们的质量均为均为m m,弹簧的劲度系数为,弹簧的劲度系数为k k,C C为一固定挡板,系为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的力统处于静止状态。现用一沿斜面方向的力F F拉物块拉物块A A使之向上匀加速运动,当物块使之向上匀加速运动,当物块B B刚要离开刚要离开C C时时F F的的大小恰为大小恰为2mg2mg。求:从。求:从F F开始作用到物块开始作用到物块B B刚要离开刚要离开C C的时间。的时间。3.3.板块问题板块问题图图3 3 图图4
18、 4练习练习3 3如图所示,在高出水平地面如图所示,在高出水平地面h h1.8 m1.8 m的光的光滑平台上放置一质量滑平台上放置一质量M M2 kg2 kg、由两种不同材料连、由两种不同材料连接成一体的薄板接成一体的薄板A A,其右段长度,其右段长度ll1 10.2 m0.2 m且表面光且表面光滑,左段表面粗糙在滑,左段表面粗糙在A A最右端放有可视为质点的最右端放有可视为质点的物块物块B B,其质量,其质量m m1 kg1 kg,B B与与A A左段间动摩擦因数左段间动摩擦因数0.4.0.4.开始时二者均静止,现对开始时二者均静止,现对A A施加施加F F20 N20 N水平向右的恒力,待
19、水平向右的恒力,待B B脱离脱离A(AA(A尚未露出平台尚未露出平台)后,后,将将A A取走取走B B离开平台后的落地点与平台右边缘的离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离水平距离x x1.2 m1.2 m(取取g g10 m/s10 m/s2 2)求:求:(1)B离开平台离开平台时时的速度的速度vB.(2)B从开始运从开始运动动到到刚刚脱离脱离A时时,B运运动动的的时间时间tB和位移和位移xB.(3)A左段的左段的长长度度l2.(1)求求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及末木板的速度以及2 s、3 s末物末物块块的速度;的速度;(2)在同一坐在同一坐标标系中画出系中画出03
20、 s内木板和物内木板和物块块的的vt图图像,据此求像,据此求03 s内物内物块块相相对对于木于木板滑板滑过过的距离的距离(1)水平传送带问题:传送带的速度)水平传送带问题:传送带的速度v1和物体和物体运动的初速度运动的初速度v2满足不同的关系,物体的运动情满足不同的关系,物体的运动情况各不相同:况各不相同:1当传送带运行的方向与物体运动的方向相反当传送带运行的方向与物体运动的方向相反时,物体受到滑动摩擦力的方向与物体的运动方时,物体受到滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相反,物体做匀减速运动向相反,物体做匀减速运动2当当v1和和v2同向且同向且v2v1时,物体先做匀减速时,物体先做匀减速运动,然
21、后随传送带一起以运动,然后随传送带一起以v1做匀速运动做匀速运动3当当v1和和v2同向且同向且v1v2时,物体先做匀加速时,物体先做匀加速运动,然后随传送带一起以运动,然后随传送带一起以v1做匀速运动做匀速运动4.传送带问题传送带问题答案:答案:BD练习练习1(2011福建卷福建卷16)如图甲所示,绷紧的水平传如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为运行初速度大小为v2的小物块的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运若从小物块滑上传送带开始计时,小物
22、块在传送带上运动的动的vt图像图像(以地面为参考系以地面为参考系)如图乙所示已知如图乙所示已知v2v1,则,则()A At t2 2时刻,小物块离时刻,小物块离A A处的距离达到最大处的距离达到最大B Bt t2 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C C0 0t t2 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D D0 0t t3 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用1、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑、对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动
23、摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础,这些关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清;知识模糊不清;2、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样、对于物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动,判断错误;的运动,判断错误;一、传送带问题难点形成的原因一、传送带问题难点形成的原因 二、传送带解题关键二、传送带解题关键倾斜传送带问题:因涉及斜面上物体的受力分倾斜传送带问题:因涉及斜面上物体的受力分析、牛顿运动定律、运动过程分析等较多知识,析、牛顿运动定律、运动过程分析等较多知识,难度较大难度较大求
24、解的关键在于认真分析物体与传求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况送带的相对运动情况,从而确定是否受到滑动,从而确定是否受到滑动摩擦力作用如果受到滑动摩擦力作用应进一摩擦力作用如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情根据物体的受力情况确定物体的运动情况况确定物体的运动情况当当物体速度与传送带物体速度与传送带速度相等时物体所受的摩擦力有可能发生突变速度相等时物体所受的摩擦力有可能发生突变 (1)所谓临界问题是指当某种物理现象(或物理状所谓临界问题是指当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)的转态)变为另一种物理
25、现象(或另一物理状态)的转折状态叫临界状态可理解成折状态叫临界状态可理解成“恰好出现恰好出现”或或“恰好恰好不出现不出现”5.临界问题临界问题(2)极值问题则是在满足一定的条件下,某物理量)极值问题则是在满足一定的条件下,某物理量 出现极大值或极小值的情况。临界问题往往是和极出现极大值或极小值的情况。临界问题往往是和极 值问题联系在一起的。值问题联系在一起的。例例1.光滑水平地面上叠放着两个物体光滑水平地面上叠放着两个物体A、B,质量分别为质量分别为mA=2.0kg、mB=4.0kg,A与与B间的动摩擦因数间的动摩擦因数=0.25,A物物体在大小体在大小F=12N的水平力作用下,从静止开始运动
26、,求:的水平力作用下,从静止开始运动,求:B物体所受摩擦力多大?物体所受摩擦力多大?F多大时多大时B将相对将相对A滑动?滑动?FAB思考:若水平力思考:若水平力F作用作用在在B物体上,要使两物物体上,要使两物体分离,体分离,F要多大?要多大?例例2.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和和2m的四的四个木块,其中两个质量为个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是相连,木块间的最大静摩擦力是umg现用水平拉力现用水平拉力F拉其拉其中一个质量为中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,的
27、木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对则轻绳对m的最大拉力为的最大拉力为()A.3umg/5 B.3umg/4 C.3umg/2 D.3umg(3)临界条件问题中的注意事项:)临界条件问题中的注意事项:1临界点是一个临界点是一个特殊的转换状态,是物理过程发生变化的转折点,特殊的转换状态,是物理过程发生变化的转折点,在这个转折点上,系统的一些物理量达到极值。在这个转折点上,系统的一些物理量达到极值。2临界点的两侧,物体的受力情况、变化规律、运动临界点的两侧,物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变,能否用变化的观点正确分析状态一般要发生改变,能否用变化的观点正确分析其运动规律是求解这
28、类题目的关键,而临界点的确其运动规律是求解这类题目的关键,而临界点的确定是基础。定是基础。3许多临界问题常在题目的叙述中出现许多临界问题常在题目的叙述中出现“恰好恰好”、“最大最大”、“至少至少”、“不相撞不相撞”、“不脱离不脱离”等等词句对临界问题给出了明确的暗示,审题是只要抓词句对临界问题给出了明确的暗示,审题是只要抓住这些特定词语其内含规律就能找到临界条件住这些特定词语其内含规律就能找到临界条件 例例4.一根劲度系数为一根劲度系数为k、质量不计的轻弹簧,上端固定,、质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为下端系一质量为m的物体,有一水平的板将物体托住,并的物体,有一水平的板将物体托住,
29、并使弹簧处于自然长度,如图所示,现让木板由静止开始以使弹簧处于自然长度,如图所示,现让木板由静止开始以加速度加速度a(ag)匀加速向下移动,求经过多长时间木板与物匀加速向下移动,求经过多长时间木板与物体分离。体分离。a练练1.如图所示,一质量为如图所示,一质量为0.2kg的小球系着静止在光滑的倾的小球系着静止在光滑的倾角为角为53的斜面上,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与的斜面上,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以斜面平行,当斜面以10m/s2加速度水平向右作匀加速直线加速度水平向右作匀加速直线运动时,求线对小球的拉力和斜面对小球的弹力。运动时,求线对小球的拉力和斜面对小球的弹
30、力。变变:若斜面的加速度方向向左?若斜面的加速度方向向左?练习练习2.2.如图所示如图所示,在光滑的水平面上放着紧靠在一起的在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A A、B B两物体两物体,B B的质量是的质量是A A的的2 2倍倍,B B受到向右的恒力受到向右的恒力F FB B=2 N,=2 N,A A受受到的水平力到的水平力F FA A=(9-2=(9-2t t)N(N(t t的单位是的单位是s).s).从从t t=0=0开始计时开始计时,则则A.A.t t=4 s=4 s时时,A,A、B B两物体分离两物体分离B.B.A A物体在物体在3 s3 s末时刻的加速度是初始时刻的末时刻的加速度是初始
31、时刻的 倍倍C.C.t t=4.5 s=4.5 s时时,A A物体的速度为零物体的速度为零D.D.t t4.5 s4.5 s后后,A A、B B的加速度方向相反的加速度方向相反图2【例例5】如图如图2所示,跨过定滑轮的轻绳两端,分所示,跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体别系着物体A和和B,物体,物体A放在倾角为放在倾角为的斜面上的斜面上,已,已 知物体知物体A的质量为的质量为m,物体,物体B和斜面间动和斜面间动摩擦因数为摩擦因数为(tan),滑轮的摩擦不计,),滑轮的摩擦不计,要使物体静止在斜面上,求物体要使物体静止在斜面上,求物体B质量的取值范围质量的取值范围【例例6】如图如图3所示,将一物
32、体用两根等长所示,将一物体用两根等长OA、OB悬挂在半圆形架子上,悬挂在半圆形架子上,B点固定不动,在悬挂点点固定不动,在悬挂点A由位置由位置C向位置向位置D移动的过程中,物体对移动的过程中,物体对OA绳的绳的拉力变化是()拉力变化是()A.由小变大由小变大 B.由大变小由大变小C.先减小后增大先减小后增大 D.先增大后减小先增大后减小图3GDOCBA6.多过程问题多过程问题例例1、有一种大型游戏机叫、有一种大型游戏机叫“跳楼机跳楼机”,参加游,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面
33、40 m高处,然高处,然后由静止释放可以认为座椅沿轨道做自由落体后由静止释放可以认为座椅沿轨道做自由落体运动运动2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面将游客送回地面(取取g10 m/s2)求:求:(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大;座椅在自由下落结束时刻的速度是多大;(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少;座椅在匀减速阶段的时间是多少;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是
34、在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍游客体重的多少倍例例2:如图所示:如图所示,是建筑工地常用的一种是建筑工地常用的一种“深穴打夯机深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯当夯杆底端刚到达坑口时杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开两个滚轮彼此分开,将夯杆释放将夯杆释放,夯杆夯杆只在重力作用下运动只在重力作用下运动,落回深坑落回深坑,夯实坑底夯实坑底,且不反弹且不反弹.然后两然后两个滚轮再次压紧个滚轮再次压紧,夯杆被提到坑口夯杆被提到坑口,如此周而复始如此周而复始.已知两个已知两个滚轮边缘的线速度恒为滚轮边缘的
35、线速度恒为v=4 m/s,滚轮对夯杆的正压力滚轮对夯杆的正压力N=2104 N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数滚轮与夯杆间的动摩擦因数=0.3,夯杆质量夯杆质量m=1103 kg,坑深坑深h=6.4 m,假定在打夯的过程中坑的深度变假定在打夯的过程中坑的深度变化不大可以忽略化不大可以忽略,g=10 m/s2.求求:(1)夯杆被滚轮压紧夯杆被滚轮压紧,加速上升至与滚轮速度加速上升至与滚轮速度相同时离坑底的高度相同时离坑底的高度.(2)打夯周期是多少打夯周期是多少?例例3.举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目.就就“抓举抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发
36、力、下蹲支而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图所示表示了其中的撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图所示表示了其中的几个状态几个状态.在在“发力发力”阶段,运动员对杠铃施加恒力作用,阶段,运动员对杠铃施加恒力作用,使杠铃竖直向上加速运动;然后运动员停止发力,杠铃继使杠铃竖直向上加速运动;然后运动员停止发力,杠铃继续向上运动,当运动员处于续向上运动,当运动员处于“下蹲支撑下蹲支撑”处时,杠铃的速处时,杠铃的速度恰好为零度恰好为零.从运动员开始从运动员开始“发力发力”到到“下蹲支撑下蹲支撑”处的处的整个过程历时整个过程历时0.8s,杠铃升高,杠铃升高0.6
37、m,该杠铃的质量为,该杠铃的质量为150kg.求运动员发力时,对杠铃的作用力大小求运动员发力时,对杠铃的作用力大小.(g取取10ms2)1发力发力 2下蹲支撑下蹲支撑 3起立起立斜面体问题斜面体问题【例例7】如图如图5所示,一质量为所示,一质量为0.2kg的小球系着静的小球系着静止在光滑的倾角为止在光滑的倾角为53的斜面上,斜面静止时,的斜面上,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,当斜面以10m/s2加速度水平向右作匀加速直线运动时,求线对小球加速度水平向右作匀加速直线运动时,求线对小球的拉力和斜面对小球的弹力。(的拉力和斜面对小球的弹力。(g=10
38、m/s2)mamg图6F图52.如图,水平地面上有一楔形物体如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有的斜面上有一小物块一小物块a;a与与b之间、之间、b与地面之间均存在摩擦与地面之间均存在摩擦已知楔形物体已知楔形物体b静止时,静止时,a静止在静止在b的斜面上现的斜面上现给给a和和b一个共同的向左的初速度,与一个共同的向左的初速度,与a和和b都静止都静止时,此时可能(时,此时可能()Aa与与b之间的压力减少,且之间的压力减少,且a相对相对b向下滑动向下滑动Ba与与b之间的压力增大,且之间的压力增大,且a相对相对b向上滑动向上滑动Ca与与b之间的压力增大,且之间的压力增大,且a相对相对b静止不动静止不动Db与地面之间的压力不变,且与地面之间的压力不变,且a相对相对b向上滑动向上滑动