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提升7:瞬时加速度求法


[题组训练]
1.(2017·泉州模拟)如图所示,A、B 为两个质量相等的小球, 由细线相连,再用轻质弹簧悬挂起来,在 A、B 间细线烧断后的
瞬间,A、B 的加速度分别是( C ) A.A、B 的加速度大小均为 g,方向都竖直向下 B.A 的加速度为零,B 的加速度大小 为 g、竖直向下 C.A 的加速度大小为 g、竖直向上, B 的加速度大小为 g、竖直向下 D.A 的加速度大于 g、竖直向上,B 的加速度大小为 g、竖直向下
体加速度大小为 a3,所需时间为 t3.由对物体的受力分析得 mgsin 37°-Ff=ma3⑥(2 分) 由运动学公式得 v3=a3t3⑦(1 分) 由②③⑥⑦得 t3=5 s(1 分) 综上所述,从绳断到物体速度达到 22 m/s 所经历的总时间 t
=t2+t3=0.53 s+5 s=5.53 s.(2 分) [答案] 5.53 s
方法技巧 解答动力学多过程问题的两个关键点
[即学即练] 如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥 控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架
质量 m=2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力 F =36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为 Ff=4 N.g 取 10 m/s2.
2.如图所示,质量为 m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角 为 30°的光滑木板 AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板 AB
突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( D )
A.0 B.大小为 g,方向竖直向下 C.大小为 33g,方向水平向右 D.大小为2 3 3g,方向垂直于木板向下
3.(2017·芜湖模拟)如图所示,光滑水平面上,A、B 两物体 用轻弹簧连接在一起,A、B 的质量分别为 m1、m2,在拉力 F 作 用下,A、B 共同做匀加速直线运动,加速度大小为 a,某时刻
第二过程:从撤去 F 到物体继续沿斜面向上运动达到速度为
零的过程,设此过程物体运动时间为 t2,加速度大小为 a2 沿斜面 方向有 mgsin 37°+Ff=ma2④(2 分)
根据运动学公式得 v1=a2t2⑤(1 分) 由②③④⑤得 t2=0.53 s(2 分)
第三过程:物体从运动的最高点沿斜面下滑,设第三阶段物
D 突然撤去拉力 F,此瞬间 A 和 B 的加速度大小为 a1 和 a2,则( ) A.a1=0,a2=0 B.a1=a,a2=m1m+2m2a C.a1=m1m+1m2a,a2=m1m+2m2a D.a1=a,a2=mm12a
考点:动力学两类基本问题
1.由受力情况判断物体的运动状态 处理这类问题的基本思路是:先求出几个力的合力,由牛顿 第二定律(F 合=ma)求出加速度,再由运动学的有关公式求出速 度或位移. 2.由运动情况判断受力情况 处理这类问题的基本思路是:已知加速度或根据运动规律求 出加速度,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未知力.
3.如图所示,倾角为 30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑 连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上 A 点由静止释放,最终 停在水平面上的 C 点.已知 A 点距水平面的高度 h=0.8 m,B 点距 C 点的距离 L=2.0 m(滑块经过 B 点时没有能量损失,g 取 10 m/s2),求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度; (2)滑块与水平面间的动摩擦因数 μ; (3)滑块从 A 点释放后,经过时间 t=1.0 s 时速度的大小.
[规范答题] 第一过程:在最初 2 s 内,物体在 F=9.6 N 的拉力作用下, 从静止开始沿斜面做匀加速直线运动,受力分析如图甲所示.
沿斜面方向有
F-mgsin37°-Ff=ma1①(2 分) 沿垂直斜面方向有 FN=mgcos37°②(1 分) 且 Ff=μFN③(1 分) 由①②③式得 a1=F-mgsin37°m-μm体的瞬时速度 v1=a1t1=4 m/s(1 分)
2018届高三物理 一轮复习
专题:瞬时加速度求法
求解瞬时加速度的一般思路 分析瞬时变化前后物体的受力情况→ 运用牛顿第二定律列方程→求瞬时加速度
例题.如图所示,天花板上用细绳吊起用轻弹簧相连的两个
质量相等的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面
C 小球 A 与下面小球 B 的加速度分别为( ) A.a1=g,a2=g B.a1=2g,a2=g C.a1=2g,a2=0 D.a1=0,a2=g
[满分指导] 读题―→完成运动过程分析 (1)物体在最初 2 s 内做初速度为零的匀加速直线运动(第一 个过程) (2)绳子断了以后,物体做匀减速直线运动到速度减为零(第 二个过程) (3)从最高点开始物体沿斜面向下做初速度为零的匀加速直 线运动(第三个过程)
再读题―→完成“大题小做” 受力分析
列得分方程
第一个过程 第二个过程
―→__________ ―→__________
第三个过程
―→__________
[答案] 第一个过程 第二个过程 第三个过程
受力分析
列得分方程 F-mgsin37°-Ff=ma1 ―→Ff=μFN FN=mgcos37°
―→mgsin 37°+Ff=ma2
―→mgsin 37°-Ff=ma3
方法技巧 解决两类动力学问题的一般步骤
解题过程: 选对象,建模型; 画草图,想情景; 分析状态和过程; 找规律、列方程; 检验结果行不行.
满分指导系列(一) 应用牛顿运动定律解决多过程问题 [典例]
(18 分)如图所示,在倾角 θ=37°的足够长的固定斜面上,有 一质量 m=1 kg 的物体,物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.2,物 体受到沿平行于斜面方向向上的轻绳的拉力 F=9.6 N 的作用, 从静止开始运动,经 2 s 绳子突然断了,求绳断后经多长时间物 体速度的大小达到 22 m/s.(sin37°=0.6,取 g=10 m/s2)
(1) 无 人 机 在 地 面 上 从 静 止 开 始 , 以 最 大 升 力 竖 直 向 上 起 飞.求在 t=5 s 时离地面的高度 h.
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