高一物理第三第四章导学案.ppt

　　变式训练2 　　在例4的已知条件下，如果用水平推力F0向左推斜面，使小球与斜面一起向左加速运动，而此时绳对小球的拉力恰好为零． 　　(1)求斜面运动的加速度a及水平推力F0. 　　(2)当向左推力为250 N时，求绳的拉力和斜面对球的弹力． 　　 　　甲 　　解析　(1)先用极限法分析出临界状态；系统一起向左运动的加速度越大，小球对绳的拉力越小，当加速度为某一值时小球对绳的拉力恰好为零，如加速度再增大，小球将相对斜面上滑．分析小球对绳的拉力恰好为零的状态的受力如图甲所示． 　　水平方向：FN·sin θ＝ma 　　竖直方向：FN·cos θ＝mg 　　得出：a＝gtan θ＝ g＝7.5 m/s2 　　再取m、M为一个整体，水平方向推力F0即为合外力，由牛顿第二定律得：F0＝(M＋m)a 　　可解得：F0＝375 N. 　　(2)因为F0′＝250 N＜375 N，所以小球相对斜面静止，整体分析得F0′＝(M＋m)a′，a′＝5 m/s2. 　　 　　乙 　　对小球分析：a′可分解为垂直斜面向上的a′sin θ和沿斜面向下的a′cos θ，对小球进行受力分析，如图乙所示． 　　沿坐标轴方向的合力分别为： 　　mgsin θ－F＝ma′cos θ 　　FN－mgcos θ＝ma′sin θ 　　代入数据可得：F＝20 N，FN＝110 N. 　　答案　(1)7.5 m/s2　375 N 　　(2)20 N　110 N 　　五、轻绳模型 　　例5　如图25－6甲所示，小球的质量为5 kg，BC为水平绳，AC绳与竖直方向的夹角θ＝37°，整个系统处于静止状态，g取10 m/s2. 　　 　　图25－6甲 　　(1)求BC绳的张力． 　　(2)若将BC绳剪断，则剪断瞬间小球的加速度为多少？ 　　解析　(1)BC绳剪断前，小球受力情况如图25－6乙所示．则有： 　　 　　图25－6乙 　　FBC＝mgtan θ 　　＝5×10×tan 37° N 　　＝37.5 N. 　　(2)BC绳剪断瞬间，AC绳的张力发生变化，小球所受合外力垂直于AC绳斜向下，大小为mgsin θ＝ma 　　所以a＝gsin θ＝10×0.6 m/s2＝6 m/s2. 　　答案　(1)37.5 N　(2)6 m/s2 　　点评　解此类问题应注意： 　　(1)对于钢丝、细绳、刚性杆等，它们的形变很小，形变量变化时所用时间很短，因此它们的弹力在很短时间内就可以发生很大的变化． 　　(2)弹簧的形变量变化时所用时间较长，因此在极短时间内可近似认为弹簧弹力不发生变化． 　　变式训练3 　　 　　图25-7 　　如图25－7所示，物块的质量为10 kg，弹簧AO与竖直方向的夹角θ＝30°，OB绳水平．现将OB绳剪断，则刚剪断瞬间物块的加速度为多少？(g取10 m/s2) 　　解析　OB绳刚剪断瞬间，弹簧弹力及物体重力均没变化，所以物块所受合外力等于剪断OB绳前OB绳的弹力，由牛顿第二定律得： 　　mgtan θ＝ma 　　所以a＝gtan θ＝10×tan 30° m/s2＝ m/s2 　　＝5.77 m/s2. 　　答案　5.77 m/s2 　　互动平台 　　育才老师与细心同学关于“一起交通事故”的对话 　　细心：老师，如果我是交警，能够根据现场的勘察结果和有关数据判断该车是否超速行驶． 　　育才：你是怎样判断该车是否超速行驶的？ 　　细心：因为假定刹车后汽车做匀减速直线运动，则由运动学规律得v－v＝2ax 　　又因为－μmg＝ma 　　将x＝9 m、vt＝0 m/s、μ＝0.8代入可得： 　　v0＝12 m/s＞10 m/s 　　所以车已违反规定超速行驶了． 　　育才：你能学以致用，真聪明！ 课时26　用牛顿运动定律解决问题(二) 　　课前导航 　　滑板表演 　　图26-1所示为一只猫的精彩滑板表演：在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变． 　　 　　图26-1 　　你看了猫的精彩表演后，你能分析其中的物理原理吗？若已知木板的质量是猫质量的2倍，你能算出猫必须使木板沿斜面以多大的加速度下滑，才能使自己不下滑吗？ 　 基础梳理 　　知识精析 　　一、物体的平衡及平衡条件 　　1．对共点力作用下物体的平衡的理解 　　(1)两种平衡情形 　　①静平衡：物体在共点力作用下处于静止状态． 　　②动平衡：物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态． 　　(2)“静止”和“v＝0”的区别与联系 　v＝0 　　2．对共点力作用下物体平衡条件的理解 　　(1)共点力作用下物体的平衡条件可有两种表达式： 　　①F合＝0，②