高中物理必修1第4章用牛顿运动定律解决问题经典例题解析(四)

2019/11/27 10:36:16 暂无评论

三、从动力学观点看自由落体和竖直上抛运动

自由落体运动和竖直上抛运动有什么共同点?

答案 (1)都只受重力作用,是ag的匀变速直线运动.

(2)都处于失重状态.

(3)竖直上抛运动到最高点的逆过程是自由落体运动,竖直上抛运动到最高点后的过程是自由落体运动.


对竖直上抛运动的理解

1.性质:竖直上抛运动是初速度方向竖直向上,加速度为g的匀变速直线运动.

2.特点

(1)上升过程:加速度与速度方向相反,物体做匀减速直线运动;下降阶段,加速度与速度方向相同,物体做自由落体运动.

(2)在最高点时,物体速度为零,但加速度仍为g.

3.运动规律

基本公式=-2gx(2)

3 气球下挂一重物,以v010 m/s匀速上升,当到达离地面高175 m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地速度多大?(空气阻力不计,g10 m/s2)

答案 7 s 60 m/s

解析 解法一 分段法

绳子断裂后,重物先匀减速上升,速度减为零后,再匀加速下降.

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解法二 全程法

取初速度方向为正方向

重物全程位移hv0t-1/2()gt2h=-175 m

可解得t17 st2=-5 s(舍去)

vv0gt

v=-60 m/s,负号表示方向竖直向下.

【考点】竖直上抛运动的有关计算

【题点】竖直上抛运动的有关计算

1.分段法

(1)上升过程:v00ag的匀减速直线运动.

(2)下降过程:自由落体运动.

2.全程法

(1)整个过程:初速度v0向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动,应用规律vv0gthv0t-1/2()gt2.

(2)正负号的含义

v0表示物体上升,v0表示物体下降.

h0表示物体在抛出点上方,h0表示物体在抛出点下方.

四、平衡中的临界问题

1.问题界定:物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态,涉及临界状态的问题为临界问题.

2.问题特点

(1)当某物理量发生变化时,会引起其他几个物理量的变化.

(2)注意某现象恰好出现恰好不出现的条件.

3.分析方法:基本方法是假设推理法,即先假设某种情况成立,然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解.

4 物体的质量为2 kg,两根轻绳ABAC的一端连接于竖直墙上(BC在同一竖直线上),另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,如图5所示,伸直时AC与墙面垂直,绳AB与绳AC间夹角也为θ60°,求拉力F的大小范围(g10 m/s2).

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【考点】共点力的平衡(解决较复杂的平衡问题)

【题点】平衡中的临界问题


解决临界问题时应注意的问题

1.求解平衡中的临界问题和极值问题时,首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点.

2.临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而是把某个物理量推向极端,即极大或极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.

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