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第4课时牛顿第二定律的应用(二)
【学习目标】
1、会判断什么是临界问题,能通过受力和运动分析得出临界条件。
2、理解超重、失重的概念,并能解决有关的问题。
3、初步了解和掌握物体在传送带上的运动问题。
【要点导学】
1、如何理解物理学中的临界状态?“不脱离”的临界条件是什么?
2、什么是超重?什么是失重?是不是重力发生改变了?物体在做怎样的运动时,处于超重状态?物体在做怎样的运动时,处于失重状态?你知道宇宙飞船中不能使用的仪器有哪些?
3、传送带分为水平和倾斜放置两种,如何分析传送带上的物体在水平传送带和倾斜传送带上的运动?
【典型例题】:
类型四:临界问题
【例1】如图3-4-1,平行于斜面的细绳把小球系在倾角为的斜面上,为使球在光滑斜面上不发生相对运动,斜面体水平向右运动的加速度不得大于多少?水平向左的加速度不得大于多少?
【变式训练】如图3-4-2所示,质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起,放在光滑的水平地面上,已知A、B间的最大静摩擦力为A物体重力的μ倍,若用水平力分别作用在A或B上,使A、B保持相对静止做加速运动,则作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少?
类型五:超重和失重
【例2】质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?⑴升降机匀速上升;⑵升降机以4 m/s2的加速度上升;⑶升降机以5 m/s2的加速度下降;⑷升降机以重力加速度g加速下降;⑸以加速度a=12 m/s2加速下降。
类型六:传送带问题
【例3】水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图3-4-3所示为一水平传送带装置示意图.紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s运行,一质量为m=4 kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。
(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
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