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牛顿运动定律

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牛顿运动定律


(3)传送带顺时针转动时,根据传送带速度v的大小,由下列五种情况:
①若v=va,工件滑上传送带时,工件与传送带速度相同,均做匀速运动,工件到达b端的速度vb=va
②若v≥ ,工件由a到b,全程做匀加速运动,到达b端的速度vb= =5 m/s.
③若 >v>va,工件由a到b,先做匀加速运动,当速度增加到传送带速度v时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,工件到达b端的速度vb=v.
④若v≤ 时,工件由a到b,全程做匀减速运动,到达b端的速度
⑤若va>v> ,工件由a到b,先做匀减速运动,当速度减小到传送带速度v时,工件与传送带一起作匀速运动速度相同,工件到达b端的速度vb=v。
 说明:(1)解答“运动和力”问题的关键是要分析清楚物体的受力情况和运动情况,弄清所给问题的物理情景.(2)审题时应注意由题给条件作必要的定性分析或半定量分析.(3)通过此题可进一步体会到,滑动摩擦力的方向并不总是阻碍物体的运动.而是阻碍物体间的相对运动,它可能是阻力,也可能是动力.
【例4】质量为m的物体放在水平地面上,受水平恒力f作用,由静止开始做匀加速直线运动,经过ts后,撤去水平拉力f,物体又经过ts停下,求物体受到的滑动摩擦力f.
    解析:物体受水平拉力f作用和撤去f后都在水平面上运动,因此,物体在运动时所受滑动磨擦力f大小恒定.我们将物体的运动分成加速和减速两个阶段来分析时,两段的加速度均可以用牛顿第二定律得出,然后可由运动学规律求出加速度之间的关系,从而求解滑动摩擦力.
    分析物体在有水平力f作用和撤去力f以后的受力情况,根据牛顿第二定律f合=ma,
    则加速阶段的加速度a1=(f-f)/m………①
经过ts后,物体的速度为v=a1t………②
撤去力f后,物体受阻力做减速运动,其加速度a2=f/m………③
因为经ts后,物体速度由v减为零,即0=2一a2t………④
依②、④两式可得a1=a2,依①、③可得(f-f)/m= f/m
可求得滑动摩擦力f=½f     答案:½f
规律方法
1、 瞬时加速度的分析
【例5】如图(a)所示,木块a、b用轻弹簧相连,放在悬挂的木箱c内,处于静止状态,它们的质量之比是1:2:3。当剪断细绳的瞬间,各物体的加速度大小及其方向?
【解析】设a的质量为m,则b、c的质量分别为2m、3m
    在未剪断细绳时,a、b、c均受平衡力作用,受力如图(b)所示。剪断绳子的瞬间,弹簧弹力不发生突变,故fl大小不变。而b与c的弹力怎样变化呢?首先b、c间的作用力肯定要变化,因为系统的平衡被打破,相互作用必然变化。我们没想一下b、c间的弹力瞬间消失。此时c 做自由落体运动,ac=g;而b受力f1和2mg,则ab=(f1+2mg)/2m>g,即b的加速度大于c的加速度,这是不可能的。因此 b、c之间仍然有作用力存在,具有相同的加速度。设弹力为n,共同加速度为a,则有
   f1+2mg-n=2ma …………①   3mg+n =3ma ……………②      f1=mg
  解答 a=1.2, n=0•6 mg
    所以剪断细绳的瞬间,a的加速度为零;b。c加速度相同,大小均为1.2g,方向竖直向下。
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