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2019-2020年高中物理
4.5牛顿第二定律的应用8教案粤教版必修1例1 一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N,它们只能在如图3-1所示平面内摆动.某一瞬时出现如图3-1所示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是[ ]A.车厢作匀速直线运动,M摆动,N静止B.车厢作匀速直线运动,M摆动,N也摆动C.车厢作匀速直线运动,M静止,N摆动D.车厢作匀加速直线运动,M静止,N也静止分析 作用在两个摆上的力只有摆的重力和摆线张力.当车厢作匀速直线运动时,N摆相对车厢静止或摆动中经过平衡位置的瞬间,此时摆所受重力和摆线张力在同一竖直线上,可以出现如图3-1中所示情景.M摆所受重力和摆线张力不在一直线上,不可能静止在图中所示位置,但可以是摆动中达到极端位置(最大偏角的位置)的瞬间.A、B正确,C错.当车厢作匀加速直线运动,作用在摆球上的重力和摆线张力不再平衡,它们不可能在一直线上,其合力使摆球产生水平方向的加速度.所以,M静止在图中位置是可能的,但N也静止不可能,D错.答A、B.说明 M摆静止在图3-1中情景,要求摆球所受重力和摆线张力的合力F=mg·tgα=ma,因此车厢的加速度与摆线偏角间必须满足关系(图3-2),即a=gtgα.例2 电梯地板上有一个质量为200kg的物体,它对地板的压力随时间变化的图像如图3-3所示.则电梯从静止开始向上运动,在7s内上升的高度为多少?分析 以物体为研究对象,在运动过程中只可能受到两个力的作用重力mg=xxN,地板支持力F.在t=0-2s内,F>mg,电梯加速上升,t=2-5s内,F=mg,电梯匀速上升,t=5-7s内,F<mg,电梯减速上升.解 若以向上的方向为正方向,由上面的分析可知,在t=0-2s内电梯的加速度和上升高度分别为电梯在t=2s时的速度为v=a1t1=5×2m/s=10m/s,因此,t=2-5s内电梯匀速上升的高度为h2=vt2=10×3m=30m.电梯在t=5-7s内的加速度为即电梯作匀减速上升,在t=5-7s内上升的高度为所以,电梯在7s内上升的总高度为h=h1+h2+h3=(10+30+10)m=50m.例3 为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公...。