高一物理牛顿运动定律的应用例题分析.pdf
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1、高一物理牛顿运动定律的应用例题分析 例1 如图 3-31 所示的三个物体质量分别为m1和 m2和 m3,带有滑轮的物体 放在光滑水平面上, 滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计,为使三个物 体无相对运动水平推力F 等于多少? 分析由于三个物体无相对运动,因此可看作一个整体,列出整体的牛顿第 二定律方程然后再隔离m1、m2,分别列出它们的运动方程 解由整体在水平方向的受力列出牛顿第二定律方程为 F=(m1+m2+m3)a 分别以 m1、m2为研究对象作受力分析(图3-32)设绳张力为 T 对m1,在水平方向据牛顿第二定律得 T=m1a 对m2,在竖直方向由力平衡条件得 T-m2g=0 联立
2、式、,得水平推力 说明 也可以全部用隔离法求解设连接m1与 m2的绳中张力为 T,m2与 m3 之间相互作用力为N ,滑轮两侧绳子张力形成对m3的合力为 F,画出各个物体的 隔离体受力图如图3-33 所示(m1 、m3竖直方向的力省略) 对于m1,由受力分析知 T=m1a 对于m2,由水平方向与竖直方向的受力情况分别可得 N=m2a, T-m2g=0 对于m3,由于 F的水平分力(向左)等于T,因此 F-N-T=m3a 由、三式得 把它们代入式得水平推力F: 显然,全部用隔离法求解时,不仅未知数和方程数多,还可能因疏漏滑轮两侧绳子拉力 对m3的影响而造成错误所以应注意灵活地有分有合,交替使用隔
3、离法和整体法 例2 两重叠在一起的滑块,置于固定的、倾角为的斜面上,如图 3-34 所 示,滑块 A、B的质量分别为 M 、m ,A与斜面间的动摩擦因数为1,B与 A之间的 动摩擦因数为 2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B 受到的摩擦力 A等于零 B方向沿斜面向上 C大小等于 1mgcos D大小等于 2mgcos 分析把 A、B两滑块作为一个整体,设其下滑加速度为a由牛顿第二定律 (M+m )gsin -1(M+m )gcos=(M+m )a, 得 a=g(sin -1cos) 由于agsin ,可见 B随 A一起下滑过程中,必然受到A对它沿斜面向上的 摩擦力,设摩擦
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- 物理 牛顿 运动 定律 应用 例题 分析
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