2018-2019学年人教版必修1 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) 学案
2018-2019学年人教版必修1 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) 学案第2页

  重力条件下生产出地面上无法生产的新产品。

[范例精析]

例1 如图4-7-3所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,试求水平推力的大小。

解析 研究对象是质量为m的物体,它做匀速运动处于平衡状态,对它受力分析发现该物体受四个力作用,受力图如图4-7-4所示,对于这类题我们往往采用正交分解法。按图4-7-4示方法建立平面直角坐标,平衡方程为

    Fcosα-mgsinα-Ff=0

    FN―mgcosα―Fsinα=0

    Ff=μFN

    

  解以上方程可得:F=(sinα+μcosα)mg/(cosα-μsinα)

拓展 我们对解作些讨论,若μ=cotα,F趋向于无限大,也就是说这个物体是推不动的,若μ≥cotα,F要反向,也说明用图示方向的力无法推动这个物体。

例2 如图4-7-5所示,在原匀速运动的升降机的水平地板上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动,则判定升降机的运动状态可能是( )

  A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.减速下降

解析 升降机匀速运动时,在水平方向,物体所受的静摩擦力与弹簧的弹力相平衡,若突然发现物体被弹簧拉动,说明最大静摩擦力已经小于弹力,就是说正压力突然变小,物体处于失重状态,它的加速度竖直向下,升降机可能是加速下降或减速上升。本题目正确的选项为BC。

拓展 上题中的物体匀速运动时受到的静摩擦力不一定是最大静摩擦力,但物体突然滑动就说明物体的最大静摩擦力已经小于弹簧的弹力,这就说明了物体的最大静摩擦力减小了。又因为物体的最大静摩擦力与正压力成正比,所以判断正压力变小。

例3 有一根钢丝的最大拉力为100N,在一个运动的电梯中,这根钢丝下悬挂了12㎏的物体恰好没有断,问电梯可能作怎样的运动?(取g= 10m/s2)

解析 钢丝的拉力恰为100N,物体一定处于失重状态,所以电梯具有向下的