一:整体法与隔离体法
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一:整体法与隔离体法
1.应用牛顿运动定律解题的基本思路
(1)取对象——根据题意确定研究对象;
(2)画受力图——分析研究对象的受力情况,画出受力图;
(3)定方向——规定正方向(或建立坐标系),通常以加速度方向为正方向较为适宜;
(4)列方程——根据牛顿定律列方程,根据运动学公式列运动方程;
(5)求解——统一单位,求解方程,对结果分析检验或讨论.
2.解决动力学问题的常用方法
整体法与隔离法:在确定研究对象或物理过程时,经常使用的方法,整体法与隔离法是相对的.
例1:如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,
木板和物块间有摩擦.现用水平向右的拉力拉木板,当物块相对木板滑动了一段距
离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A.物块先向左运动,再向右运动
B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
例2:在北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动
员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过
程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉
住,如图所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力
加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.
例3:一箱装得很满的土豆以一定初速度在摩擦因数为 的水平地面上做匀
减速运动(不计其它外力及空气阻力)则其中一个质量为m的土豆受到其它
土豆的总作用力的大小是多少?
例4:示,某货场需将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,
现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物由轨道顶端无初速度滑下,轨道半径R=1.8 m.地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2 m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切,货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2).
(1)求货物到达圆轨末端时对轨道的压力.
(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件.
(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.
例5:示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30 m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100 m 下降2 m.为使汽车速度在s=200 m 的距离内减到v2=10 m/s,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量m1=2 000 kg,B的质量m2=6 000 kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.(取重力加速度g=10 m/s2)