高三物理一轮复习精品教案：第3章 力和运动(4)

t2?VV?0.5s，S2?t2?1m

2a2设在加速下滑阶段的加班工为a3，所用时间为t3，位移为S3，则有：

mg?Sin370?f?ma3，a3?4m/s2，S3?S1?S2?5m

S3?12a3t3，t3=1.58s， 2所以，撤力后经时间t=t2+t3=2.08s，物体返回斜面底部

【例题】如图所示是一种悬球式加速度计，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度．m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点上，B是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计．电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接人一个电压表V（金属丝和连接用的导线的电阻不计），图中虚线OC与AB相垂直，且OC＝ h．电阻丝AB两端接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中，且使AB沿着列车前进的方向．列车静止时，金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速运动时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表的读数，就可以测出列车加速度的大小．

O A D θ C B V m 稳压电源 K

（1）当列车沿水平轨道向右做匀加速运动时，试写出加速度的大小a与电压表读数U’的对应关系，以便重新刻制电压表表盘，使它成为直接读加速度数值的加速度计． （2）这个装置测得的最大加速度a为多少？

（3）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的零刻度线的位置有什么要求？ ★解析：由于火车在水平轨道上运动，所以小球所受的重力和金属丝的拉力的合力必在水平方向上，所以a?gtan?。又

DCU,htan?haLgtan??,??,a?U'。偏转角最大时加速度最大，则

OCULLgUhtan?max?

（2）由运动求情况判断受力情况

对于第二类问题，在运动情况已知情况下，要求判断出物体的未知力的情况，其解题 思

路一般是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由第二定律求出合力，从而确定未知力，至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法则（平行四边形法则）或正交分

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L/2Lg，所以amax?。由于火车可能加速和减速，所以加速度的零刻度应该处h2h于表盘的中间

解法。

【例题】1000T的列车由车站出发做匀加速直线运动，列车经过100s，通过的路程是1000m，已知运动阻力是车重的0.005倍，求列车机车的牵引力大小?

★解析：此题的物理情景是列车在牵引力和阻力的作用下做匀加速直线运动．从静止开始，经100s通过了1000m路程．是一个已知物体运动状态，求物体受力的问题． 〔解题步骤〕

1．确定研究对象，分析物体运动状态

此题的研究对象为列车，列车的运动状态为初速度为零的匀加速直线运动． 2．由运动学公式求得物体加速度

12at 22s2?10002所以a＝2?＝0.2m／s

10000t因为s?3．由牛顿第二定律，求物体所受合外力 因为F合＝ma

∴ F合＝1000000×0.2＝200000N 4．由力的合成与分解求某个力

由于F合＝F牵－F阻 且F阻＝0.005G ∴F牵＝F合＋F阻

＝200000＋10000000×0.005＝2.5×10N

【例题】在汽车中的悬线上挂一个小球，实际表明，当汽车做匀变速运动时，悬线与竖直

方向成一角度，已知小球质量为m，汽车的加速度为a，求悬线张力F为多大?

★解析：〔审题分析〕此题的物理情景是，汽车内悬挂的小球，当汽车做匀变速直线运动时，小球偏离竖直方向一个角度，然后相对汽车静止，和汽车具有相同的加速度．如果以地面为参照，小球以加速度α向前运动如图所示．这是一个已知物体运动状态求物体受力的问题．

5a 〔解题步骤〕

1．选取小球为研究对象，小球受到悬线拉力和重力，它们的合力应充当小球产生加速度的外力．

2．小球运动状态和汽车一样以水平方向的加速度a作匀加速直线运动，由牛顿第二定律