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1、 本单元中所涉及到的基本方法有:力的本单元中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的分解与合成的平行四边形法则平行四边形法则,这是矢量,这是矢量进行加、减法运算过程的通用法则;进行加、减法运算过程的通用法则;运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来进行受力分析的离出来进行受力分析的“隔离法隔离法”,隔离隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定律的基础。因此,这种从复杂的对象中隔律的
2、基础。因此,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体进行研究的方法,在离出某一孤立的物体进行研究的方法,在本单元中便显得十分重要。本单元中便显得十分重要。例例1、如图、如图21所示,一木块放在水平桌面所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩和摩擦力,处于静止状态。其中擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤去力。若撤去力F1则木块在水平方向受到则木块在水平方向受到的合外力为(的合外力为()A.10N向左向左 B.6N向右向右 C.2N向左向左 D.0例题分析由于木块原来处于静止状态,所以所受摩由于木块原来处于静止状态,所以所受摩
3、擦力为静摩擦力。依据牛二定律有擦力为静摩擦力。依据牛二定律有 F1-F2-f=0此时静摩擦力为此时静摩擦力为8N方向向左。方向向左。撤去撤去F1后,木块水平方向受到向左后,木块水平方向受到向左2N的力,的力,有向左的运动趋势,由于有向左的运动趋势,由于F2小于最大静摩小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。此擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。此时时F2+f=0即合力为零。即合力为零。故故D选项正确。选项正确。例例2、如图、如图22所示水平放置的粗糙的长木所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体板上放置一个物体m,当用力缓慢抬起一端,当用力缓慢抬起一端时,木板受到物体的压力和摩擦力将怎样时
4、,木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化?变化?【小结小结】物理问题中有一些变化过程,不物理问题中有一些变化过程,不是单调变化的。在平衡问题中可算是一类是单调变化的。在平衡问题中可算是一类问题,这类问题应抓住研究变量与不变量问题,这类问题应抓住研究变量与不变量的关系。从受力分析入手,列平衡方程找的关系。从受力分析入手,列平衡方程找关系,也可以利用图解,用矢量三角形法关系,也可以利用图解,用矢量三角形法则解决问题。如此题物体在未滑动时,所则解决问题。如此题物体在未滑动时,所受三个力围成一闭合三角形。如图受三个力围成一闭合三角形。如图24。类似问题如图类似问题如图25用绳将球挂在光滑用绳将球挂在光滑
5、的墙面上,绳子变短时,绳的拉力和球对的墙面上,绳子变短时,绳的拉力和球对墙的压力将如何变化墙的压力将如何变化?从对应的矢量三角形看出,当绳子变短从对应的矢量三角形看出,当绳子变短时,时,角增大,角增大,N增大,增大,T变大。变大。例例3、如图示如图示,天花板上用细绳吊起两个天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球面小球A与下面小球与下面小球B的加速度为的加速度为 Aa1=g a2=g Ba1=2g a2=g Ca1=2g a2=0 Da1=0 a2=g【小结小结】
6、(1)牛顿第二定律反映的是力)牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系。合外力不变,与加速度的瞬时对应关系。合外力不变,加速度不变。合外力瞬间改变,加速度瞬加速度不变。合外力瞬间改变,加速度瞬间改变。本题中间改变。本题中A球剪断瞬间合外力变化,球剪断瞬间合外力变化,加速度就由加速度就由0变为变为2g,而,而B球剪断瞬间合外球剪断瞬间合外力没变,加速度不变。力没变,加速度不变。弹簧和绳是两个物理模型,特点不同。弹簧和绳是两个物理模型,特点不同。弹簧不计质量,弹性限度内弹簧不计质量,弹性限度内k是常数。绳子是常数。绳子不计质量但无弹性,瞬间就可以没有。而不计质量但无弹性,瞬间就可以没有。而弹簧
7、因为有形变,不可瞬间发生变化,即弹簧因为有形变,不可瞬间发生变化,即形变不会瞬间改变,要有一段时间。形变不会瞬间改变,要有一段时间。例例4、如图示、如图示,物体静止在斜面上,现用水平物体静止在斜面上,现用水平外力外力F推物体,在外力推物体,在外力F由零逐渐增加的过由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?力怎样变化?本题的关键在确定摩擦力方向。由于外本题的关键在确定摩擦力方向。由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化,化,当外力较小时(当外力较小时(Fcosmgsin)物)物体有向下的运动趋势,摩
8、擦力的方向沿斜体有向下的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向上。面向上。F增加,增加,f减少减少.当外力较大时(当外力较大时(Fcosmgsin)物)物体有向上的运动趋势,摩擦力的方向沿斜体有向上的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向下,外力增加,摩擦力增加。面向下,外力增加,摩擦力增加。当当Fcos=mgsin时,摩擦力为零。时,摩擦力为零。所以在外力由零逐渐增加的过程中,摩所以在外力由零逐渐增加的过程中,摩擦力的变化是先减小后增加。擦力的变化是先减小后增加。例例5、如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处处于静
9、止。于静止。P的质量为的质量为12kg,弹簧的劲度系数,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给。现给P施加一个竖直向上的力施加一个竖直向上的力F,使,使P从静止开始向上做匀加速运动。已从静止开始向上做匀加速运动。已知在前知在前0.2s内内F是变化的,在是变化的,在0.2s以后以后F是是恒力,则恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少的最小值是多少,最大值是多少?解题的关键是要理解解题的关键是要理解0.2s前前F是变力,是变力,0.2s后后F是恒力的隐含条件。即在是恒力的隐含条件。即在0.2s前物前物体受力和体受力和0.2s以后受力有较大的变化。以物以后受力有较大的变化。以物体体P为研究对象。物体为
10、研究对象。物体P静止时受重力静止时受重力G、称盘给的支持力称盘给的支持力N。因为物体静止,因为物体静止,N=G N=kx0设物体向上匀加速运动加速度为设物体向上匀加速运动加速度为a。此时物体。此时物体P受重力受重力G,拉力,拉力F和支持力和支持力N据牛顿第二定律有据牛顿第二定律有 F+NG=ma 当当0.2s后物体所受拉力后物体所受拉力F为恒力,即为为恒力,即为P与盘脱与盘脱离,即弹簧无形变,由离,即弹簧无形变,由00.2s内物体的位移为内物体的位移为x0。物体由静止开始运动,则。物体由静止开始运动,则 将式将式,中解得的中解得的x0=0.15m代入式代入式 解得解得 a=7.5m/s2F的最
11、小值由式的最小值由式可以看出即为可以看出即为N最大时,即最大时,即初始时刻初始时刻N=N=kx。代入式代入式得得 Fmin=ma+mgkx0=12(7.5+10)-8000.15=90(N)F最大值即最大值即N=0时,时,F=ma+mg=210(N)6 如图所示,在一粗糙水平面上有两个质如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为量分别为m1和和m2的木块的木块1和和2,中间用一原,中间用一原长为长为l、劲度系数为、劲度系数为K的轻弹簧连接起来,的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为木块与地面间的滑动摩擦因数为。现用一。现用一水平力向右拉木块水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运,当两木
12、块一起匀速运动时两木块之间的距离是动时两木块之间的距离是A.B.C.D.7质量为质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为的水平恒力拉木块,其加速度为a。当拉力方向不变。当拉力方向不变,大小变为大小变为2F时,木块时,木块的加速度为的加速度为a,则,则()()(A)aa(B)a2a(D)a2a 8质量为质量为m、电量为、电量为q的质点,在的质点,在静电力作用下以恒定速率静电力作用下以恒定速率v沿圆弧沿圆弧从从A点运动到点运动到B点,其速度方向改点,其速度方向改变的角度为变的角度为(弧度),(弧度),AB弧长为弧长为s。则。则A
13、,B两点间的电势差两点间的电势差UA-UB_,AB弧中点场强大小弧中点场强大小E_。补充练习补充练习在双缝干涉实验中,以白光为在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一若在双缝中的一缝前放一 红色滤光片(只红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()(只能透过绿光),这时()(A)只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其)只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失它颜色的双缝干涉条纹消失(B)红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其)红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在它颜色的双缝干涉条纹依然存在(C)任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,)任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮但屏上仍有光亮(D)屏上无任何光亮)屏上无任何光亮 9图1所示为一列简谐横波在t20秒时的波形图,图2是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是Av25cm/s,向左传播 Bv50cm/s,向左传播Cv25cm/s,向右传播 Dv50cm/s,向右传播