高一物理競賽講義應(yīng)用定律

第4講運(yùn)動定律運(yùn)提高對定律的規(guī)律的理解。對已經(jīng)學(xué)過一段時間定律的同學(xué)來說，本講的實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是繼續(xù)提升應(yīng)用能力。 我們假設(shè)車上的人熟知定律，尤其對加速度一定是由力引起的印象至深，以致在任何場合-as的加速度，是因?yàn)槭艿搅艘粋€指向左方的作用力，且力的大小為-mas；但他同時又熟知，力是物體與物體之間的相互作慣性力的理解ss慣性力的大小等于研究對象的質(zhì)量m與非慣性系的加速度aa相反，ss

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說明：關(guān)于真假力，絕對空間之類的概念很詭異，這樣說力學(xué)在邏輯上都是顯得很不嚴(yán)密。所以質(zhì)疑和爭論的極其不建議想不明白這問題的同學(xué)Baidu這個問題，網(wǎng)上的討

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于英國軍艦北方大約7km時，英艦手瞄準(zhǔn)德艦開，彈全都落在德艦的左側(cè)大約100多米以外的地學(xué)習(xí)物理學(xué)我們應(yīng)該可以這世上任何的事情沒有絕對正確的解釋只有相對來說適用范圍【例1】如圖所示，被水平拉伸的輕彈簧右端拴在小車壁上，左端拴一質(zhì)量為10kg的物塊M.小車靜01m/s2的過程中()物塊M相對小車仍靜物塊M受到的摩擦力一直物體M受到的摩擦力一直物體M受到的摩擦力先減少后增【例2】如圖所示質(zhì)量m＝10kg的小球掛在傾角θ＝37°的光滑斜面的固定鐵桿上，g10m/s2，a1＝g/2a2＝3g的加速度向右勻加速運(yùn)動時，小球?qū)K的拉力和對斜面的壓力又豎直，水平，g

＝ a1a1＜a0，可知這時小球與斜面間有彈力，因此其水平，豎直，F(xiàn)1＝100N，F(xiàn)N＝50豎直，水平， m2g2＋m2a22＝200由第三定律知：當(dāng)以加速度a1運(yùn)動時，小球?qū)K的拉力為100N，對斜面的壓力為50N；當(dāng)以加速度a2運(yùn)動時，小球?qū)K的拉力為200N，對斜面的壓力為0.【例3】如圖在，車內(nèi)固定有一個高為H，傾角37°的斜面，斜面底部有一個小物塊m，開始系統(tǒng)都a作勻加速運(yùn)動同理，物體相對加速度為a’=acosθ-由x1at2得t 2a物塊，由定律得T+macosα-mgsinα=ma所以T=m（a+gsinα-【例5如圖,a勻加速向右前進(jìn),M，與車一起運(yùn)動.靠在光滑后壁,下部與車底面μ已知.θ必須在多大范圍內(nèi)才能不讓棒滑倒.【解析】以車位參考系，上下平衡得：fANBMg左右平衡得：fBNAMa以B1Malcos1Mglsinflsin

lcos 臨界時：θ足夠大，則fANA且fBθ足夠大，則fANA且fB2ga-2 2ga-2解之得arctan(a2g2aθarctan(a2g2a【解析】m，易得加速度gsinθf=mgsinθcosθ豎直方向N=（M+m）g-masin2θ【例7已知m10.5kg，m21kg桌面光滑，m1m2間摩擦因素0.5，討論m3【例8B1，三個木塊的質(zhì)量為m、m2m若 木塊的摩擦因數(shù)為2且2無法維持它們相對靜止，則C的加速度為多大【答案】 2)aC=(1-【9M傾角為，木塊質(zhì)量為mF的力作用在斜面上，不記一切摩擦，【答案】斜面加速度aFcosmgsin Mcosmtansin【例10】如圖所示，斜面重合的兩鍥塊ABC及ADC，質(zhì)量均為m，AD、BC兩面水平，E為質(zhì)量也等于m的小滑塊，楔塊的傾角為，各面均光滑，系統(tǒng)放在水平平臺角上從靜止釋放，求兩斜面未分離前ABCABABEC【解析】設(shè)ABC加速度a0，E與ACD豎直加速度為ay，ACD水平加速度ABC，水平方向：Nsinα=ma0E與ACD2mg-Ncosα=2may聯(lián)立得a=a

4tan【例11】已知如下三物體mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，滑輪重與摩擦不記，計(jì)算C物體加速度MCBMCBA【解析】以Na（C的加速度AB用整體法解得

mBmA(gmmB

進(jìn)一步解得MN之間繩子拉力T4mAmB(gmA以地為系,C得mcg-解得a【例12】汽車質(zhì)量為m，前后輪相距2l，質(zhì)心、后輪中點(diǎn)，離地高度為h，如圖所示．汽車是后輪傳動的，發(fā)動引擎使汽車獲得加速度a最小為多少時，才得以避免打滑？可略fmaN1N2mg0N1N2分別是前輪和后輪上得到的向上的正壓力．相對于質(zhì)心坐標(biāo)系，列出轉(zhuǎn)動定律的方程．在質(zhì)心系中，車靜止，M0，對質(zhì)心來說，fhN1lN2l0由~可求出fN1N2f≤N2

ah摩擦因數(shù)為μk倍，滑輪運(yùn)動過程中受到的空氣阻力的值小于gsinθ？如果有可能，請必須滿足的條件；如果沒有可能，請說明理由。鋼鋼αθN2αxθx解析N2αxθx以沿鋼索向下為x正方向、垂直鋼索向y正方向建立平面直角坐標(biāo)系。分別列第二定律方程的分量式 Mgcosθ+N2cos(θ-α)- Mgsinθ+N2sin(θ-α)- mgcosθ-N2cos(θ-α) mgsinθ-N2sin(θ-α)-kmg=ma 解以上4式，得ag(sincos

m

),arctan(

(mM)答：只要滿足

(mM)

，且μ0，k0，則α＝θ，且a<gsinθ如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使m的最大拉力為() B.C. 答案a左b右擦．已知楔形物體b靜止時，a靜止在b的斜面上．現(xiàn)給ab一個共同的向左的初速度aa左b右A．a(chǎn)babB．a(chǎn)babC．a(chǎn)babD．bab使兩球一起作勻加速運(yùn)動時（空氣阻力不計(jì)，則下圖中正確的是()答案如圖所示，光滑斜面的底端a與一塊質(zhì)量均勻、水平放置的平滑相接，平板長為2L，L＝1m，其中心C固定在高為R（l）h0A，使其由靜止h0最大為多少？解析：設(shè)A滑到a處的速度為 滑到板上離a點(diǎn)的最大距離為v2＝2ugs A在板上不翻轉(zhuǎn)應(yīng)滿足條件：摩擦力矩小于正壓力力矩，即M摩擦≤M壓 h0≤u(L－Ur)＝0.2(1－0.2)＝0.16 210（2）當(dāng)210 設(shè)B在平板上運(yùn)動直到平板翻轉(zhuǎn)的時刻為t，取Δt＝0.2s 由⑦＋⑦’式等于⑧式，得t＝0.2s失重和宇宙開人造地球宇宙飛船航天飛機(jī)進(jìn)入軌道后其中的人和物將處于失重狀態(tài)人造地球、你能夠想象出完全失重的條件下會發(fā)生什么現(xiàn)象嗎?你設(shè)想地球上