高三物理新课牛顿运动定律考点例析二一
本周教学内容:牛顿运动定律考点例析(二)问题10:必须会分析求解联系实际的问题
[例15]风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力
现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室
小球孔径略大于细杆直径
如图21所示
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0
求小球与杆间的动摩擦因数
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少
(sin370=0
6,cos370=0
8)分析与解:依题意,设小球质量为m,小球受到的风力为F,方向与风向相同,水平向左
当杆在水平方向固定时,小球在杆上匀速运动,小球处于平衡状态,受四个力作用:重力G、支持力FN、风力F、摩擦力Ff,如图21所示
由平衡条件得:FN=mgF=FfFf=μFN解上述三式得:μ=0
5同理,分析杆与水平方向间夹角为370时小球的受力情况:重力G、支持力FN1、风力F、摩擦力Ff1,如图21所示
根据牛顿第二定律可得:Ff1=μFN1解上述三式得由运动学公式,可得小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为:警示易错试题典型错误之一:不理解“轻弹簧”的物理含义
[例16](2004年湖北高考理综试题)如图22所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动
若认为弹簧的质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()A
L2>L1B
L4>L3C
L1>L3D
L2=L4错解:由于④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有