《牛顿运动定律专题》PPT课件

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1、(一)力、加速度、速度关系：思考：合力与速度有没有必然联系？合力与加速度有没有必然联系？例1、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力Ff和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是（）A．先加速后减速，最后静止B．先加速后匀速C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零BD(二)用牛顿运动定律分析瞬时加速度问题刚性绳（或接触面）：不发生明显形变就可以产生弹力，我们认为其产生的弹力可以瞬间有或消失。弹性绳（或弹簧）：由于其产生弹力时形变量较大，其弹力不可以在瞬间消失。例2、如图两个质量均为m的物体用一根轻弹簧相连，再用一根细线悬挂在天花

2、板上静止，当剪断细线的瞬间，两物体的加速度各为多大?AB解：剪断细绳前后对两物体进行受力分析：AB剪断前AB剪断后由剪断后受力可得：aA=2gaB=0如图a所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细绳上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态，现将l2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。下面是某同学对该题的一种解法：【例3】设l1线上拉力为T1，l2线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡：T1cosθ＝mg，T1sinθ＝T2，T2＝mgtanθ。剪断线的瞬间，T2突

3、然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtanθ=ma，所以加速度a＝gtanθ，方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗？请评价说明。模型分析法【例4】若将图a中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图b所示，其他条件不变，求解的步骤与（1）完全相同，即a=gtanθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。(三)用正交分解法和牛顿运动定律处理动力学问题：思考：何为正交分解法？如何应用正交分解法处理动力学问题呢？例5、质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为µ，如果给物体施加一个水平的力F，使物体沿

4、斜面向上以加速度a做匀加速直线运动，则力F应为多大?F分析与解答：对物体进行受力分析：重力、支持力、摩擦力、推力。将力沿平行于斜面和垂直于斜面正交分解，分别在两个方向求合力，列方程：FGFNFfα沿斜面方向：Fcosα—mgsinα—Ff=ma垂直斜面方向：FN—mgcosα—Fsinα=0Ff=µFN联立三式解得：F=m(a+gsinα+µcosα)/(cosα—µsinα）(四)运用牛顿运动定律处理简单连接体问题思考：如果两个物体同时受一个动力而一起加速运动时，要分析它们间的相互作用力，应该怎样去处理呢？例6、如图所示，A

5、、B两木块的质量分别为mA、mB，在水平推力F作用下(作用在A上)，沿光滑水平面匀加速向右运动，求A、B间的弹力FN。FAB分析与解答：由于两个物体一起加速运动，可以先对整体列一个方程，然后在对其中一个物体列方程，即隔离物体列方程，即可求得物体间的相互作用力，设加速度为a，分别对整体和部分受力分析列方程：对整体：F=（mA+mB)a对A：F—FN=mAa对B：FN=mBa联立上面任意两个方程可得：FN=mBF/(mA+mB)AB【例7】1966年曾在地球上空完成以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时用质量为m1的双子星号

6、宇宙飞船A去接触正在轨道上运行的质量为m2的火箭组B，接触以后，开动A的尾部推进器，使A、B共同加速，如图所示，推进器平均推力为897N，从开始到t=7s时间内，测得A、B速度改变量为0.91m/s，且m1=3400kg，则m2=．3、整体隔离法【例8】（2007·江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（）A．B．C．D．整体隔离法整体

7、隔离法DACBF2mm2mmmm2m2mTμmg而绳子拉力T给C、D系统提供加速度。故拉力最大值：②解：分析可知，加速度到达最大值的临界条件是A、B间达到最大静摩擦力：①③2、题目中出现“最大”“正好”等词语，一般隐含着临界问题。极限法----临界状态讨论1、极限法往往包含有假设，即假设运动过程达到极限状态；（五）简单临界问题的分析和求解例9、如图所示，质量为m=4kg的小球挂在小车前壁上，细线与竖直方向成37°角，要使小球对小车的压力刚好为零但又不脱离车壁，求：小车应如何运动？（sin37°=0.6,cos37°=0.8）（

8、g=10m/s²）解答：我们可以先分析当小车静止时小球的受力：重力，绳的拉力，车壁的支持力，若要使车壁的支持力为零，小球刚好不离开车壁，则绳的拉力和球的重力合力应该水平向右，即小车有向右的加速度，表现为向右加速或者是向左减速运动：GFTF对小球运用牛顿第二定律可得：F=ma即