202X_202X新教材高中物理4.5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用課件新人教版必修1

1、5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用一、牛頓第二定律的作用一、牛頓第二定律的作用確定了確定了_的關(guān)系的關(guān)系, ,把物體的運(yùn)動(dòng)情況與受力把物體的運(yùn)動(dòng)情況與受力情況聯(lián)系起來。情況聯(lián)系起來。運(yùn)動(dòng)和力運(yùn)動(dòng)和力二、兩類動(dòng)力學(xué)問題二、兩類動(dòng)力學(xué)問題【思考思考】一小球一小球用細(xì)線吊于光滑斜面的頂點(diǎn)用細(xì)線吊于光滑斜面的頂點(diǎn), ,若斜面向若斜面向右加速運(yùn)動(dòng)右加速運(yùn)動(dòng), ,小球可能受幾個(gè)力小球可能受幾個(gè)力? ?斜面向左加速運(yùn)動(dòng)呢斜面向左加速運(yùn)動(dòng)呢? ?提示提示: :斜面向右加速運(yùn)動(dòng)斜面向右加速運(yùn)動(dòng), ,小球可能受三個(gè)力小球可能受三個(gè)力, ,也可能受也可能受兩個(gè)力。斜面向左加速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)力。斜面向左加速運(yùn)動(dòng), ,小球可能受三個(gè)力小

2、球可能受三個(gè)力, ,也可也可能受兩個(gè)力。能受兩個(gè)力。1.1.從受力確定運(yùn)動(dòng)情況從受力確定運(yùn)動(dòng)情況: :如果已知物體的受力情況如果已知物體的受力情況, ,可可以由以由_求出物體的加速度求出物體的加速度, ,再通過再通過_確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。2.2.從運(yùn)動(dòng)情況確定受力從運(yùn)動(dòng)情況確定受力: :如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況如果已知物體的運(yùn)動(dòng)情況, ,根根據(jù)據(jù)_求出物體的加速度求出物體的加速度, ,再根據(jù)再根據(jù)_就可以確定物體所受的力。就可以確定物體所受的力。牛頓第二定律牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律的規(guī)律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式牛頓第二定牛頓第二定律律一從受力確定運(yùn)動(dòng)情況一從受力確定運(yùn)動(dòng)情況

3、1.1.問題界定問題界定: :已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況已知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況, ,指的是指的是在受力情況已知的條件下在受力情況已知的條件下, ,判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或求出物體的速度和位移。出物體的速度和位移。2.2.解題思路解題思路: :3.3.解題步驟解題步驟: :(1)(1)確定研究對象確定研究對象, ,對研究對象進(jìn)行受力分析對研究對象進(jìn)行受力分析, ,并畫出物并畫出物體的受力分析圖。體的受力分析圖。(2)(2)根據(jù)力的合成或力的正交分解根據(jù)力的合成或力的正交分解, ,求出物體所受的合求出物體所受的合外力或外力或F Fx x、F Fy y。(3)(3)根據(jù)

4、牛頓第二定律求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。根據(jù)牛頓第二定律求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。(4)(4)結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的初始條件, ,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式, ,求解其求解其他待求的運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量。他待求的運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量。【思考思考討論討論】試分析物體以某一初速度試分析物體以某一初速度v v0 0沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)情況沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)情況。( (模型建構(gòu)模型建構(gòu)) )提示提示: :物體的受力物體的受力: :重力、斜面的支持力重力、斜面的支持力, ,加速度沿斜面加速度沿斜面向下向下, ,故圖甲物體向下做勻加速運(yùn)動(dòng)故圖甲物體向下做勻加速運(yùn)動(dòng), ,圖乙物體向上做圖乙物體向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。勻減速運(yùn)動(dòng)。

5、【典例示范典例示范】滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項(xiàng)目之一。如圖所示為滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項(xiàng)目之一。如圖所示為小明媽媽正與小明在冰上做游戲小明媽媽正與小明在冰上做游戲, ,小明與冰車的總質(zhì)量小明與冰車的總質(zhì)量是是40 kg,40 kg,冰車與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為冰車與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.050.05。在某。在某次游戲中次游戲中, ,假設(shè)小明媽媽對冰車施加了假設(shè)小明媽媽對冰車施加了40 N40 N的水平推力的水平推力, ,使冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng)使冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng)10 s10 s后后, ,停止施加力的作用停止施加力的作用, ,使使冰車自由滑行。冰車自由滑行。( (假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中冰車始終沿

6、直線運(yùn)動(dòng)假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中冰車始終沿直線運(yùn)動(dòng), ,小明始終沒有施加力的作用小明始終沒有施加力的作用) )。求。求: :世紀(jì)金榜導(dǎo)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號學(xué)號(1)(1)冰車的最大速率。冰車的最大速率。(2)(2)冰車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中滑行總位移的大小。冰車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中滑行總位移的大小?！舅季S思維建模建?！俊窘馕鼋馕觥?1)(1)以冰車及小明為研究對象以冰車及小明為研究對象, ,由牛頓第二定由牛頓第二定律得律得F-mg=maF-mg=ma1 1v vm m=a=a1 1t t由得由得v vm m=5 m/s=5 m/s。(2)(2)冰車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中有冰車勻加速運(yùn)動(dòng)過程中有x x1 1= a= a1 1t

7、 t2 2冰車自由滑行時(shí)有冰車自由滑行時(shí)有mg=mamg=ma2 2 =2a =2a2 2x x2 2又又x=xx=x1 1+x+x2 2由得由得x=50 mx=50 m答案答案: :(1)5 m/s(1)5 m/s(2)50 m(2)50 m122mv【母題追問母題追問】1.1.請根據(jù)請根據(jù)【典例示范典例示范】中的情境中的情境, ,試求冰車一共滑行了試求冰車一共滑行了多長時(shí)間多長時(shí)間? ?【解析解析】 撤去推力后撤去推力后, ,冰車在摩擦力作用下做勻減速冰車在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng), ,最終速度為最終速度為0 0由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:0=v:0=vm m-a-a2 2t,t

8、,解得解得t=10 st=10 s所以所以t t總總=t+t=20 s=t+t=20 s答案答案: :20 s20 s2.2.請根據(jù)請根據(jù)【典例示范典例示范】中的情境中的情境, ,假設(shè)小明媽媽對冰車假設(shè)小明媽媽對冰車施加了施加了40 N40 N的水平推力的水平推力, ,使冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng)使冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng)5 s5 s后后, ,停止施加力的作用停止施加力的作用, ,則冰車自由滑行的時(shí)間是多少則冰車自由滑行的時(shí)間是多少? ?【解析解析】由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v vm m=a=a1 1t t1 1解得解得v vm m=2.5 m/s=2.5 m/s停止施加力停止施加力, ,冰車做勻減速直線

9、運(yùn)動(dòng)冰車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得mg=mamg=ma2 2又又0=v0=vm m-a-a2 2tt解得解得t=5 st=5 s答案答案: :5 s5 s【補(bǔ)償訓(xùn)練補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,表示某小球所受的合力與時(shí)間關(guān)系表示某小球所受的合力與時(shí)間關(guān)系, ,各段的合力大小相同各段的合力大小相同, ,作用時(shí)間相同作用時(shí)間相同, ,設(shè)小球從靜止開設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)始運(yùn)動(dòng), ,由此可以判定由此可以判定 ( () )A.A.小球向前運(yùn)動(dòng)小球向前運(yùn)動(dòng), ,再返回停止再返回停止B.B.小球向前運(yùn)動(dòng)小球向前運(yùn)動(dòng), ,再返回不會(huì)停止再返回不會(huì)停止C.C.小

10、球始終向前運(yùn)動(dòng)小球始終向前運(yùn)動(dòng)D.D.小球在小球在4 4秒末速度為秒末速度為0 0【解析解析】選選C C、D D。由圖像可知。由圖像可知, ,物體在奇數(shù)秒內(nèi)物體在奇數(shù)秒內(nèi), ,合力合力恒定不變恒定不變, ,從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。偶數(shù)秒內(nèi)力從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。偶數(shù)秒內(nèi)力反向反向, ,由于慣性由于慣性, ,物體仍沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體仍沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng), ,偶偶數(shù)秒末速度為零數(shù)秒末速度為零, ,周而復(fù)始周而復(fù)始, ,做單向直線運(yùn)動(dòng)。做單向直線運(yùn)動(dòng)。C C、D D正正確。確。2.2.質(zhì)量為質(zhì)量為4 kg4 kg的物體放在與水平面成的物體放在與水平面成3030角、足夠長角、

11、足夠長的粗糙斜面底端的粗糙斜面底端, ,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= , ,作用在物體上的外力與斜面平行作用在物體上的外力與斜面平行, ,隨時(shí)間變化的圖像如隨時(shí)間變化的圖像如圖所示圖所示, ,外力作用在物體上的時(shí)間共外力作用在物體上的時(shí)間共8 s,8 s,根據(jù)所給條件根據(jù)所給條件(sin 30(sin 30= = ,cos 30,cos 30= = ,g,g取取10 m/s10 m/s2 2) )求求: :331232(1)(1)物體所受的摩擦阻力為多大物體所受的摩擦阻力為多大? ?(2)(2)物體在物體在0 04 s4 s內(nèi)的加速度為多少內(nèi)的加速度為多少? ?運(yùn)動(dòng)的位移

12、為多運(yùn)動(dòng)的位移為多少少? ?(3)(3)物體從運(yùn)動(dòng)到停止走過的總位移為多少物體從運(yùn)動(dòng)到停止走過的總位移為多少? ?【解析解析】(1)(1)如圖如圖, ,對物體進(jìn)行受力分析可得對物體進(jìn)行受力分析可得: :G G1 1=mgsin 30=mgsin 30=20 N,=20 N,F FN N=G=G2 2=mgcos 30=mgcos 30=20 =20 N,N,F Ff f= =F FN N= = 20 N=20 N20 N=20 N。3333(2)(2)由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得,0,04 s4 s內(nèi)物體的加速度內(nèi)物體的加速度: : s s時(shí)的速度時(shí)的速度:v:v1 1=at=20 m

13、/s,=at=20 m/s,0 04 s4 s內(nèi)位移內(nèi)位移:x:x1 1= at= at2 2=40 m=40 m。(3)4(3)46 s6 s內(nèi)拉力為內(nèi)拉力為0,0,物體勻減速運(yùn)動(dòng)物體勻減速運(yùn)動(dòng), ,加速度加速度: : 物體運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)2 s2 s速度恰好減為速度恰好減為0,0,通過的位移通過的位移: :1221fFGFa5 m/s ,m221fGF2020am/s10 m/sm4，x x2 2= = 2 m=20 m,2 m=20 m,6 610 s10 s和和0 04 s4 s運(yùn)動(dòng)相同運(yùn)動(dòng)相同,x,x3 3=x=x1 1=40 m,=40 m,101012 s12 s和和4 46 s6

14、s運(yùn)動(dòng)相同運(yùn)動(dòng)相同,x,x4 4=x=x2 2=20 m,=20 m,由于由于G G1 1=F=Ff f, ,故故12 s12 s后物體將靜止在斜面上后物體將靜止在斜面上; ;物體運(yùn)動(dòng)的總位移物體運(yùn)動(dòng)的總位移:x=x:x=x1 1+x+x2 2+x+x3 3+x+x4 4=120 m=120 m。20vt2答案答案: :(1)20 N(1)20 N(2)5 m/s(2)5 m/s2 240 m40 m(3)120 m(3)120 m二從運(yùn)動(dòng)情況確定受力二從運(yùn)動(dòng)情況確定受力1.1.問題界定問題界定: :已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況已知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況, ,指的是指的是在運(yùn)動(dòng)情況在運(yùn)動(dòng)情況

15、( (如物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、速度、加速度或位移如物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、速度、加速度或位移) )已知的條件下已知的條件下, ,要求得出物體所受的力。要求得出物體所受的力。2.2.解題思路解題思路: :3.3.解題步驟解題步驟: :(1)(1)確定研究對象確定研究對象, ,對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析程分析, ,并畫出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖。并畫出受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖。(2)(2)選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式, ,求出物體的加速度。求出物體的加速度。(3)(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程根據(jù)牛頓第二定律列方程, ,求物體所受的合外力。求物體所受的合外力。(4)(4)根據(jù)力

16、的合成與分解的方法根據(jù)力的合成與分解的方法, ,由合力求出所需的力由合力求出所需的力?！镜淅痉兜淅痉丁恳惠v汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)動(dòng),4 s ,4 s 內(nèi)通過內(nèi)通過8 m8 m的距離的距離, ,此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī), ,汽車又運(yùn)汽車又運(yùn)動(dòng)了動(dòng)了2 s2 s停止停止, ,已知汽車的質(zhì)量已知汽車的質(zhì)量m=2m=210103 3 kg, kg,汽車運(yùn)動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力大小不變過程中所受的阻力大小不變, ,求求: :世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(1)(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大小。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大小。(2)(2

17、)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力大小。汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力大小。(3)(3)汽車牽引力的大小。汽車牽引力的大小?！舅季S思維建模建?！俊窘馕鼋馕觥?1)(1)汽車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)汽車開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng), ,則則 解得解得v v0 0= =4 m/s= =4 m/s。(2)(2)汽車滑行減速過程中加速度汽車滑行減速過程中加速度a a2 2= =-2 m/s= =-2 m/s2 2, ,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得-F-Ff f=ma=ma2 2解得解得F Ff f=4=410103 3 N N001v0 xt2012xt020vt(3)(3)開始加速過程中加速度為開始加速過程中加速度為

18、a a1 1, ,則則x x0 0= = 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F-FF-Ff f=ma=ma1 1解得解得F=FF=Ff f+ma+ma1 1=6=610103 3 N N答案答案: :(1)4 m/s(1)4 m/s(2)4(2)410103 3 N N(3)6(3)610103 3 N N21 11a t2【素養(yǎng)訓(xùn)練素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )三個(gè)質(zhì)量均為三個(gè)質(zhì)量均為m m的物體的物體, ,分別沿三個(gè)質(zhì)量均為分別沿三個(gè)質(zhì)量均為M M且傾角均為且傾角均為的固定斜面下滑的固定斜面下滑; ;但甲減速下滑但甲減速下滑, ,乙加速乙加速下滑下滑, ,丙勻速下滑丙勻速下滑, ,且甲

19、、乙的加速度大小相等且甲、乙的加速度大小相等, ,則則( () )A.A.減速下滑時(shí)對地的壓力最大減速下滑時(shí)對地的壓力最大B.B.三種情況對地的壓力一樣大三種情況對地的壓力一樣大C.C.甲、乙兩種情況下甲、乙兩種情況下,m,m所受摩擦力一樣大所受摩擦力一樣大D.D.甲、乙兩種情況下甲、乙兩種情況下, ,地面所受摩擦力一樣大地面所受摩擦力一樣大【解析解析】選選A A、D D。將加速度分解為水平和豎直方向的。將加速度分解為水平和豎直方向的分加速度分加速度; ;在豎直方向上由牛頓第二定律可知在豎直方向上由牛頓第二定律可知, ,甲加速甲加速度向上度向上, ,則甲處于超重狀態(tài)則甲處于超重狀態(tài), ,乙處于

20、失重狀態(tài)乙處于失重狀態(tài), ,丙勻速下丙勻速下滑滑, ,故對整體分析可知故對整體分析可知, ,減速下滑時(shí)減速下滑時(shí), ,對地面的壓力最大對地面的壓力最大, ,故故A A正確正確,B,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;對物體對物體m m受力分析可知受力分析可知, ,甲中甲中f-f-mgsin=ma;mgsin=ma;而乙中為而乙中為mgsin-f=ma;mgsin-f=ma;則可知?jiǎng)t可知, ,甲中甲中m m受摩擦力大受摩擦力大, ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;對整體分析可知對整體分析可知, ,甲、乙兩種甲、乙兩種情況下情況下, ,水平分加速度相同水平分加速度相同, ,則水平分力大小為則水平分力大小為f=maf=max

21、x; ;故斜面受到地面的摩擦力一樣大故斜面受到地面的摩擦力一樣大, ,則由牛頓第三定律可則由牛頓第三定律可知知, ,地面受到的摩擦力一樣大地面受到的摩擦力一樣大, ,故故D D正確。正確。2.20182.2018年國慶前夕年國慶前夕, ,某市啟動(dòng)某市啟動(dòng)“機(jī)動(dòng)車文明禮讓斑馬機(jī)動(dòng)車文明禮讓斑馬線線”, ,交警部門為樣板斑馬線配上了新型電子警察。頭交警部門為樣板斑馬線配上了新型電子警察。頭一個(gè)月一個(gè)月, ,查處違規(guī)機(jī)動(dòng)車近查處違規(guī)機(jī)動(dòng)車近3 0003 000輛次輛次,“,“逼迫逼迫”各位駕各位駕駛員學(xué)會(huì)駛員學(xué)會(huì)“文明禮讓文明禮讓”。一輛質(zhì)量為。一輛質(zhì)量為2.02.010103 3 kg kg的汽的

22、汽車車, ,以以54 km/h54 km/h速度沿迎澤大街的平直道路勻速行駛速度沿迎澤大街的平直道路勻速行駛, ,距距斑馬線還有斑馬線還有30 m30 m遠(yuǎn)的距離時(shí)遠(yuǎn)的距離時(shí), ,發(fā)現(xiàn)有行人通過斑馬線發(fā)現(xiàn)有行人通過斑馬線, ,經(jīng)過經(jīng)過0.5 s0.5 s的反應(yīng)時(shí)間的反應(yīng)時(shí)間, ,汽車制動(dòng)開始做勻減速運(yùn)動(dòng)汽車制動(dòng)開始做勻減速運(yùn)動(dòng), ,恰恰好在斑馬線前停住好在斑馬線前停住,“,“重力加速度重力加速度g=10 m/sg=10 m/s2 2”。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(1)(1)不考慮制動(dòng)過程中汽車的牽引力作用不考慮制動(dòng)過程中汽車的牽引力作用, ,求汽車制動(dòng)求汽車制動(dòng)過程中所受的運(yùn)動(dòng)阻力大小。過

23、程中所受的運(yùn)動(dòng)阻力大小。(2)(2)若汽車正常行駛時(shí)所受阻力為車重的若汽車正常行駛時(shí)所受阻力為車重的0.050.05倍倍, ,要使要使汽車從靜止開始勻加速經(jīng)汽車從靜止開始勻加速經(jīng)10 s10 s時(shí)間使速度重新達(dá)到時(shí)間使速度重新達(dá)到54 km/h,54 km/h,求牽引力的大小。求牽引力的大小?！窘馕鼋馕觥?1)(1)設(shè)汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離為設(shè)汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離為x x1 1, ,制制動(dòng)過程中行駛的距離為動(dòng)過程中行駛的距離為x x2 2, ,加速度大小為加速度大小為a a1 1, ,所受阻力所受阻力大小為大小為f,f,由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知x

24、x1 1=v=v0 0t t反反x x1 1+x+x2 2=x=x 2021vx2af=maf=ma1 1解得解得f=1.0f=1.010104 4 N N(2)(2)汽車從靜止開始經(jīng)過汽車從靜止開始經(jīng)過10 s10 s時(shí)間使速度重新達(dá)到時(shí)間使速度重新達(dá)到54 km/s54 km/s過程的加速度大小為過程的加速度大小為a a2 2, ,牽引力為牽引力為F,F,由牛頓運(yùn)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v v0 0=a=a2 2t t加加F-0.05 mg=maF-0.05 mg=ma2 2解得解得F=4.0F=4.010103 3 N N答案答案: :(1)1.0(1)1.01010

25、4 4 N N(2)4.0(2)4.010103 3 N N【補(bǔ)償訓(xùn)練補(bǔ)償訓(xùn)練】某研究性學(xué)習(xí)小組利用力傳感器研究小球與豎直擋板某研究性學(xué)習(xí)小組利用力傳感器研究小球與豎直擋板間的作用力間的作用力, ,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示, ,已知斜面傾角為已知斜面傾角為4545, ,光滑小球的質(zhì)量光滑小球的質(zhì)量m=3 kg,m=3 kg,力傳感器固定在豎直擋板上。力傳感器固定在豎直擋板上。求求:(g=10 m/s:(g=10 m/s2 2) ) (1)(1)當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí), ,力傳感器的力傳感器的示數(shù)。示數(shù)。(2)(2)當(dāng)整個(gè)裝置向右做勻加速直線運(yùn)當(dāng)整個(gè)裝置向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)

26、時(shí), ,力傳感器示數(shù)為力傳感器示數(shù)為36 N,36 N,此時(shí)裝置此時(shí)裝置的加速度大小。的加速度大小。(3)(3)某次整個(gè)裝置在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)某次整個(gè)裝置在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí), ,力力傳感器示數(shù)恰好為傳感器示數(shù)恰好為0,0,此時(shí)整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向如何此時(shí)整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向如何? ?加加速度為多大速度為多大? ?【解析解析】(1)(1)以小球?yàn)檠芯繉ο笠孕∏驗(yàn)檠芯繉ο? ,設(shè)小球與力傳感器靜設(shè)小球與力傳感器靜止時(shí)的作用力大小為止時(shí)的作用力大小為F,F,小球與斜面間的作用力大小為小球與斜面間的作用力大小為F FN N, ,對小球受力分析如圖所示對小球受力分析如圖所示, ,由幾何關(guān)系可知由幾何關(guān)系可知: :F=mg=3F=mg=310 N=30