江苏省黄埭中学高三物理一轮学案10 力和运动2 2页

力和运动2‎ ‎【作业答案】例2解(1) 由图＝3 m/s2(4分)‎ ‎(2) 由图线包围的面积即为位移有：x＝×(0＋3)×3 m＝4.5 m(4分)‎ ‎(3) 对演员进行受力分析，由牛顿第二定律有 mg－f＝ma(2分) 代入数值有f＝280 N(1分)‎ 由牛顿第三定律有竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小f′＝f＝280 N(2分)‎ 例3解：(15分)(1) 设力F作用时物体的加速度为a1，则x1＝a1t(2分)‎ 由牛顿第二定律得：F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1(2分)‎ 联立以上几式并代入相关数据可求得：μ＝0.25.(1分)‎ ‎(2) 正确画出右图6分，每段2分．‎ 设撤去力F的瞬间物体的速度为v1，则v1＝a1t1＝4 m/s 设撤去力F以后，物体沿斜面减速上滑的加速度为a2，依牛顿第二定律有：‎ mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2　得：a2＝8 m/s2设从撤去力F至达最高点历时t2，由v＝at得：t2＝＝0.5 s，‎ 设物体达最高点后沿斜面加速下滑的加速度为a3，则由mgsinθ－μmgcosθ＝ma3得a3＝4 m/s2，‎ 加速下滑时间t3＝t－t2＝0.5 s　故撤销力F后1 s末物体的速度为v＝a3t3＝2 m/s，方向沿斜面向下，vt图象如右图所示．‎ ‎(3) 从撤去力F至达最高点，物体的位移x2＝t2＝1 m(1分)‎ 物体达最高点后沿斜面加速下滑0.5 s位移为x3 x3＝a3t＝0.5 m(2分)‎ 从撤去力F开始1 s末物体的位置离斜面底部距离 x1＋x2－x3＝4.5 m．(1分)‎ 第4题解：(1) 如图，0～4 s演员下滑过程中 m1g－f1＝m1a1(2分) a1＝1 m/s2.(1分)‎ ‎(2) v1＝a1t1＝4 m/s.(3分)‎ ‎(3) 如图，设传感器示数为F2, 4 s～6 s演员下滑过程中， a2＝＝2 m/s2(1分)‎ 对演员m1　f1－m1g＝m1a2(1分) f2＝480 N，所以F2＝480 N．(2分)‎ 第5题解： (14分) (1)设物块A、B一起做匀加速运动的加速度为a，则 F－μAmAg－μBmBg＝(mA＋mB)a(3分) 代入数据解得　a＝2 m/s2(2分)‎ ‎(2) 设物块A对物块B的作用力大小为F′，则 F′－μBmBg＝mBa(3分) 代入数据解得　F′＝4 N(2分)‎ ‎(3)撤去水平力F后，物块A、B一起做减速运动，设滑行距离为x，B滑行过程中克服摩擦力做的功为Wf，则 －(μAmAg＋μBmBg)x＝0－(mA＋mB)v2(2分) Wf＝μBmBgx(1分) 代入数据解得　Wf＝80 J(1分)‎ ‎【学习目的】1、会从牛顿定律的角度分析动态问题 2、对多过程的问题要对每一个过程从力和运动的角度分析求解，特别要注意前后过程间的联系 ‎【新课教学】【例1】如图所示，由于半球形屋顶漏雨，某维修工人需要从屋顶的B点处缓慢爬行到屋顶A点处，则工人在爬行过程中(　　)‎ A. 工人对屋顶的压力大小逐渐减小 B. 屋顶对工人的摩擦力大小逐渐减小 C. 工人的机械能保持不变 D. 工人受到的合力提供他做圆周运动所需要的向心力 ‎【例2】如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则(　　)‎ A. 物体做匀加速运动 B. 悬绳对物体的拉力小于物体的重力 C. 环只受三个力作用 D. 环一定受四个力作用 ‎[练习] 如图所示，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接．当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30°角．下列说法中正确的是(　　) ‎ A. 圆环不一定加速下滑 B. 圆环可能匀速下滑 C. 圆环与杆之间一定没有摩擦 D. 圆环与杆之间一定存在摩擦 ‎【课堂作业】1、建筑工人用简单的定滑轮装置将工件从地面提升并运送到楼顶．如图所示，设当重物提升到一定高度后，工人甲拉紧绳索不动，乙通过一水平轻绳将工件缓慢向左拉到楼顶，则工件在向左移动过程中(　　) ‎ A. 楼顶对甲的支持力不变 B. 楼顶对甲的摩擦力不变 C. 乙的拉力不断增大 D. 甲的拉力不断减小 ‎2、滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125．一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；‎ ‎（2）滑雪者到达B处的速度；‎ ‎（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．‎ A B C θ ‎3、如甲图所示，长为4 m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接，有一质量为2 kg的滑块，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F按乙图所示规律变化，滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25，重力加速度g取10 m/s2.求：‎ ‎(1) 滑块第一次到达B处时的速度大小；‎ ‎(2) 不计滑块在B处的速率变化，滑块到达B点时撤去力F，滑块冲上斜面，滑块最终静止的位置与B点的距离．(sin37°＝0.6)‎