巧解動力學問題1

1、巧解動力學問題一、用假設法巧解動力學問題假設法是一種解決物理問題的重要思維方法，在求解物體運動方向待定的問題時更是一種行之有效的方法。用假設法解題一般先根據(jù)題意從某一假設入手，然后運用物理規(guī)律得出結果，再進行適當討論，從而得出答案。典例1如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一個質量為m0的小桶(底面水平)，桶中放有一質量為m的物體，當桶靜止時，彈簧的長度比其自然長度伸長了L，今向下拉桶使彈簧再伸長L后靜止，然后松手放開，設彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則下列說法中正確的是()剛松手瞬間桶對物體的支持力大小為eq blc(rc)(avs4alco1(1f(L,L)mg剛松手瞬間桶對物體的支持力大小為eq

2、 blc(rc)(avs4alco1(1f(L,L)(mm0)g剛松手瞬間物體的加速度為eq f(L,L)g，方向向上剛松手瞬間物體的加速度為eq f(L,L)eq blc(rc)(avs4alco1(1f(m0,m)g，方向向上ABCD二、用極限法巧解動力學問題(1)臨界與極值問題在研究動力學問題時，當物體所處的環(huán)境或所受的外界條件發(fā)生變化時，物體的運動狀態(tài)也會發(fā)生變化，當達到某個值時其運動狀態(tài)會發(fā)生某些突變，特別是題中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”“恰好出現(xiàn)”“恰好不出現(xiàn)”等詞語時，往往會出現(xiàn)臨界問題和極值問題，求解時常用極限法，即將物體的變化過程推到極限將臨界狀態(tài)及臨界條件顯露出來，從而便

3、于抓住滿足臨界值的條件，準確分析物理過程進行求解。(2)動力學中各種臨界問題的臨界條件接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離的臨界條件是彈力FN0；相對靜止或相對滑動的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時，常存在著靜摩擦力，則相對靜止或相對滑動的臨界條件是：靜摩擦力達到最大值；繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩子張力等于它所能承受的最大張力；繩子松弛的臨界條件是繩子的彈力FT0；加速度最大與速度最大的臨界條件：當物體受到變化的外力作用下運動時，其加速度和速度都會不斷變化，當所受外力最大時，具有最大加速度；所受外力最小時，具有最小加速度。當物體的

4、速度出現(xiàn)最大值或最小值時，即物體處于臨界狀態(tài)，物體的加速度為零?！镜淅?】一彈簧秤的秤盤質量M1.5 kg，盤內(nèi)放一質量為m10.5 kg的物體P，彈簧質量不計，其勁度系數(shù)為k800 N/m，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如圖所示?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在最初0.2 s內(nèi)F是變化的，在0.2 s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少(g10 m/s2)?三、用v t圖象巧解動力學問題利用圖象分析動力學問題時，關鍵是要將題目中的物理情景與圖象結合起來分析，利用物理規(guī)律或公式求解或做出正確判斷。如必須弄清位移、速度、加速度等物理量和圖象中斜率、截距、交點、拐點

5、、面積等的對應關系。【典例3】將一個粉筆頭輕放在以2 m/s的恒定速度運動的足夠長的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為4 m的畫線。若使該傳送帶仍以2 m/s的初速度改做勻減速運動，加速度大小恒為1.5 m/s2，且在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將另一個粉筆頭(與傳送帶的動摩擦因數(shù)和第一個相同)輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的畫線？四、用分解加速度法巧解動力學問題因牛頓第二定律Fma指出力和加速度永遠存在瞬間對應關系，所以在用牛頓第二定律求解動力學問題時，有時不去分解力，而是分解加速度，尤其是當存在斜面體這一物理模型且斜面體又處于加速狀態(tài)時，往往此法能起到事半功倍的效果

6、?！镜淅?】如圖所示，在傾角為60的光滑斜面上用細線系住一個質量為m1 kg可看成質點的小球，線與斜面平行，斜面體在外力作用下向右運動，g10 m/s2，求：(1)當斜面體以加速度a12eq r(3) m/s2向右加速時，細線的拉力大?。?2)當斜面體以加速度a24eq r(3) m/s2向右減速時，細線的拉力大小?！緦ｎ}訓練】1質量相同的甲、乙兩輛汽車都在方向不變的水平合力的作用下從靜止出發(fā)沿水平方向做加速直線運動。在第一段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車所受合力的大小不變，汽車乙所受的合力大小是甲的兩倍；在接下來的相同時間間隔內(nèi)，汽車甲所受的合力大小增加為原來的兩倍，汽車乙所受的合力大小減小為原來的一半。求甲、乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總位移之比。2如圖所示，在傾角為的光滑斜面上端固定一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，彈簧下端連有一質量為m的小球，小球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時彈簧沒有形變，若手持擋板A以加速度a(agsin ，重力加速度為g)沿斜面勻加速下滑，求： (1)從擋板開始運動到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時間；(2)從擋板開始運動到小球速度最大時，小球的位移。3如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和B，物體A放在傾角為的斜面上，已知物體A的質量為m，與斜面間動摩擦因數(shù)為(tan )，滑輪的摩擦不計，要使物體A靜止在斜面上，求物體B質量的