巧解動(dòng)力學(xué)問題1

1、巧解動(dòng)力學(xué)問題一、用假設(shè)法巧解動(dòng)力學(xué)問題假設(shè)法是一種解決物理問題的重要思維方法，在求解物體運(yùn)動(dòng)方向待定的問題時(shí)更是一種行之有效的方法。用假設(shè)法解題一般先根據(jù)題意從某一假設(shè)入手，然后運(yùn)用物理規(guī)律得出結(jié)果，再進(jìn)行適當(dāng)討論，從而得出答案。典例1如圖所示，一根輕彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的小桶(底面水平)，桶中放有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)桶靜止時(shí)，彈簧的長度比其自然長度伸長了L，今向下拉桶使彈簧再伸長L后靜止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則下列說法中正確的是()剛松手瞬間桶對(duì)物體的支持力大小為eq blc(rc)(avs4alco1(1f(L,L)mg剛松手瞬間桶對(duì)物體的支持力大小為eq

2、 blc(rc)(avs4alco1(1f(L,L)(mm0)g剛松手瞬間物體的加速度為eq f(L,L)g，方向向上剛松手瞬間物體的加速度為eq f(L,L)eq blc(rc)(avs4alco1(1f(m0,m)g，方向向上ABCD二、用極限法巧解動(dòng)力學(xué)問題(1)臨界與極值問題在研究動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，當(dāng)物體所處的環(huán)境或所受的外界條件發(fā)生變化時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)達(dá)到某個(gè)值時(shí)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生某些突變，特別是題中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”“恰好出現(xiàn)”“恰好不出現(xiàn)”等詞語時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)臨界問題和極值問題，求解時(shí)常用極限法，即將物體的變化過程推到極限將臨界狀態(tài)及臨界條件顯露出來，從而便

3、于抓住滿足臨界值的條件，準(zhǔn)確分析物理過程進(jìn)行求解。(2)動(dòng)力學(xué)中各種臨界問題的臨界條件接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離的臨界條件是彈力FN0；相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)到最大值；繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩子張力等于它所能承受的最大張力；繩子松弛的臨界條件是繩子的彈力FT0；加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體受到變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度和速度都會(huì)不斷變化，當(dāng)所受外力最大時(shí)，具有最大加速度；所受外力最小時(shí)，具有最小加速度。當(dāng)物體的

4、速度出現(xiàn)最大值或最小值時(shí)，即物體處于臨界狀態(tài)，物體的加速度為零?！镜淅?】一彈簧秤的秤盤質(zhì)量M1.5 kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m10.5 kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計(jì)，其勁度系數(shù)為k800 N/m，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。現(xiàn)給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在最初0.2 s內(nèi)F是變化的，在0.2 s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少(g10 m/s2)?三、用v t圖象巧解動(dòng)力學(xué)問題利用圖象分析動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，關(guān)鍵是要將題目中的物理情景與圖象結(jié)合起來分析，利用物理規(guī)律或公式求解或做出正確判斷。如必須弄清位移、速度、加速度等物理量和圖象中斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)

5、、面積等的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！镜淅?】將一個(gè)粉筆頭輕放在以2 m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)的足夠長的水平傳送帶上后，傳送帶上留下一條長度為4 m的畫線。若使該傳送帶仍以2 m/s的初速度改做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小恒為1.5 m/s2，且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將另一個(gè)粉筆頭(與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)和第一個(gè)相同)輕放在傳送帶上，該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長的畫線？四、用分解加速度法巧解動(dòng)力學(xué)問題因牛頓第二定律Fma指出力和加速度永遠(yuǎn)存在瞬間對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以在用牛頓第二定律求解動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，有時(shí)不去分解力，而是分解加速度，尤其是當(dāng)存在斜面體這一物理模型且斜面體又處于加速狀態(tài)時(shí)，往往此法能起到事半功倍的效果

6、?！镜淅?】如圖所示，在傾角為60的光滑斜面上用細(xì)線系住一個(gè)質(zhì)量為m1 kg可看成質(zhì)點(diǎn)的小球，線與斜面平行，斜面體在外力作用下向右運(yùn)動(dòng)，g10 m/s2，求：(1)當(dāng)斜面體以加速度a12eq r(3) m/s2向右加速時(shí)，細(xì)線的拉力大?。?2)當(dāng)斜面體以加速度a24eq r(3) m/s2向右減速時(shí)，細(xì)線的拉力大小?！緦ｎ}訓(xùn)練】1質(zhì)量相同的甲、乙兩輛汽車都在方向不變的水平合力的作用下從靜止出發(fā)沿水平方向做加速直線運(yùn)動(dòng)。在第一段時(shí)間間隔內(nèi)，兩輛汽車所受合力的大小不變，汽車乙所受的合力大小是甲的兩倍；在接下來的相同時(shí)間間隔內(nèi)，汽車甲所受的合力大小增加為原來的兩倍，汽車乙所受的合力大小減小為原來的一半。求甲、乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過的總位移之比。2如圖所示，在傾角為的光滑斜面上端固定一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連有一質(zhì)量為m的小球，小球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變，若手持擋板A以加速度a(agsin ，重力加速度為g)沿斜面勻加速下滑，求： (1)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)從擋板開始運(yùn)動(dòng)到小球速度最大時(shí)，小球的位移。3如圖所示，跨過定滑輪的輕繩兩端，分別系著物體A和B，物體A放在傾角為的斜面上，已知物體A的質(zhì)量為m，與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為(tan )，滑輪的摩擦不計(jì)，要使物體A靜止在斜面上，求物體B質(zhì)量的