3. 夏季高山的溫度從山腳起每升高100m,降低0.7℃。已知某山山頂溫度是14.8℃,山腳溫度是26℃,則此山的相對(duì)高度是 m。
2. 現(xiàn)有200根相同的鋼管,把它們堆成正三角形垛,要使剩余的鋼管盡可能少,那么剩余鋼管的根數(shù)是 。
1. 某種產(chǎn)品平均每三年降低價(jià)格
,目前售價(jià)640元,則9年后此產(chǎn)品的價(jià)格是
。
3. 分期付款問(wèn)題。
2. 遞推數(shù)列的模型;
1. 等差、等比數(shù)列模型的應(yīng)用題;
2、如圖19所示,質(zhì)量m = 5kg的物體置于一粗糙斜面上,并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物體,使物體能夠沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),而斜面體始終靜止。已知斜面的質(zhì)量M = 10kg ,傾角為30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面對(duì)斜面體的摩擦力大小。
解說(shuō):
本題旨在顯示整體法的解題的優(yōu)越性。
法一,隔離法。簡(jiǎn)要介紹……
法二,整體法。注意,滑塊和斜面隨有相對(duì)運(yùn)動(dòng),但從平衡的角度看,它們是完全等價(jià)的,可以看成一個(gè)整體。
做整體的受力分析時(shí),內(nèi)力不加考慮。受力分析比較簡(jiǎn)單,列水平方向平衡方程很容易解地面摩擦力。
答案:26.0N 。
(學(xué)生活動(dòng))地面給斜面體的支持力是多少?
解:略。
答:135N 。
應(yīng)用:如圖20所示,一上表面粗糙的斜面體上放在光滑的水平地面上,斜面的傾角為θ。另一質(zhì)量為m的滑塊恰好能沿斜面勻速下滑。若用一推力F作用在滑塊上,使之能沿斜面勻速上滑,且要求斜面體靜止不動(dòng),就必須施加一個(gè)大小為P = 4mgsinθcosθ的水平推力作用于斜面體。使?jié)M足題意的這個(gè)F的大小和方向。![]()
解說(shuō):這是一道難度較大的靜力學(xué)題,可以動(dòng)用一切可能的工具解題。
法一:隔離法。
由第一個(gè)物理情景易得,斜面于滑塊的摩擦因素μ= tgθ
對(duì)第二個(gè)物理情景,分別隔離滑塊和斜面體分析受力,并將F沿斜面、垂直斜面分解成Fx和Fy ,滑塊與斜面之間的兩對(duì)相互作用力只用兩個(gè)字母表示(N表示正壓力和彈力,f表示摩擦力),如圖21所示。
對(duì)滑塊,我們可以考查沿斜面方向和垂直斜面方向的平衡--
Fx = f + mgsinθ
Fy + mgcosθ= N
且 f = μN(yùn) = Ntgθ
綜合以上三式得到:
Fx = Fytgθ+ 2mgsinθ ①
對(duì)斜面體,只看水平方向平衡就行了--
P = fcosθ+ Nsinθ
即:4mgsinθcosθ=μN(yùn)cosθ+ Nsinθ
代入μ值,化簡(jiǎn)得:Fy = mgcosθ ②
②代入①可得:Fx = 3mgsinθ
最后由F =
解F的大小,由tgα=
解F的方向(設(shè)α為F和斜面的夾角)。
答案:大小為F = mg
,方向和斜面夾角α= arctg(
)指向斜面內(nèi)部。
法二:引入摩擦角和整體法觀念。
仍然沿用“法一”中關(guān)于F的方向設(shè)置(見(jiàn)圖21中的α角)。
先看整體的水平方向平衡,有:Fcos(θ- α) = P ⑴
再隔離滑塊,分析受力時(shí)引進(jìn)全反力R和摩擦角φ,由于簡(jiǎn)化后只有三個(gè)力(R、mg和F),可以將矢量平移后構(gòu)成一個(gè)三角形,如圖22所示。
在圖22右邊的矢量三角形中,
有:
=
=
⑵
注意:
φ= arctgμ= arctg(tgθ) = θ ⑶
解⑴⑵⑶式可得F和α的值。
1、物體放在水平面上,用與水平方向成30°的力拉物體時(shí),物體勻速前進(jìn)。若此力大小不變,改為沿水平方向拉物體,物體仍能勻速前進(jìn),求物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因素μ。
解說(shuō):這是一個(gè)能顯示摩擦角解題優(yōu)越性的題目?梢酝ㄟ^(guò)不同解法的比較讓學(xué)生留下深刻印象。
法一,正交分解。(學(xué)生分析受力→列方程→得結(jié)果。)
法二,用摩擦角解題。
引進(jìn)全反力R ,對(duì)物體兩個(gè)平衡狀態(tài)進(jìn)行受力分析,再進(jìn)行矢量平移,得到圖18中的左圖和中間圖(注意:重力G是不變的,而全反力R的方向不變、F的大小不變),φm指摩擦角。
再將兩圖重疊成圖18的右圖。由于灰色的三角形是一個(gè)頂角為30°的等腰三角形,其頂角的角平分線必垂直底邊……故有:φm = 15°。
最后,μ= tgφm 。
答案:0.268 。
(學(xué)生活動(dòng))思考:如果F的大小是可以選擇的,那么能維持物體勻速前進(jìn)的最小F值是多少?
解:見(jiàn)圖18,右圖中虛線的長(zhǎng)度即Fmin ,所以,F(xiàn)min = Gsinφm 。
答:Gsin15°(其中G為物體的重量)。
2、整體法:當(dāng)各個(gè)體均處于平衡狀態(tài)時(shí),我們可以不顧個(gè)體的差異而講多個(gè)對(duì)象看成一個(gè)整體進(jìn)行分析處理,稱(chēng)整體法。
應(yīng)用整體法時(shí)應(yīng)注意“系統(tǒng)”、“內(nèi)力”和“外力”的涵義。
1、隔離法:當(dāng)物體對(duì)象有兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí),有必要各個(gè)擊破,逐個(gè)講每個(gè)個(gè)體隔離開(kāi)來(lái)分析處理,稱(chēng)隔離法。
在處理各隔離方程之間的聯(lián)系時(shí),應(yīng)注意相互作用力的大小和方向關(guān)系。
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