最新大学物理之2-4牛顿定律的应用举例教学课件.ppt

2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例( (1) ) 如图所示滑轮和绳子的如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计且计且 求重物求重物释放后，释放后，物体的加速度和绳的张力物体的加速度和绳的张力21mm 例例1阿特伍德机阿特伍德机1m2m2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例解解amPFT2nTsinmrmaF0cosTPFlglmmg22coslg2arccos越大，越大， 也越大也越大sinlr 另有另有lmF2TPFcosTolrvTFPnete2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例llmm利用此原理，可制成蒸汽机的调速器利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）（如图所示）2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例 例例4设空气对抛设空气对抛体的阻力与抛体的速度体的阻力与抛体的速度成正比，即成正比，即 ， 为比例系数抛体的为比例系数抛体的质量为质量为 、初速为、初速为 、抛射角为抛射角为 求抛体运求抛体运动的轨迹方程动的轨迹方程vkFrkm0voxy0v2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例解解取如图所示的取如图所示的平面坐标系平面坐标系Oxyxxktmvvddyykmgtmvvddtmkxxddvvtmkkmgkyydd vvoxyPrF0vAv2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例cos00vvxsin00vvy0tkt/mxecos0vvkmgkmgmkty/0e )sin(vv代入初始条件解得代入初始条件解得:tmkxxddvvtmkkmgkyydd vvoxyPrF0vAv2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例txxddvtyyddv)e1)(cos/0mktkmx(vtkmgkmgkmymkt)e1)(sin(/0v 由上式积分由上式积分代初始条件得：代初始条件得：oxyPrF0vAv2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例oxyPrF0vAv0k0k)cos1ln()cos(tan0220 xmkkgmxkmgyvv2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例vrF解解 取坐标如图取坐标如图marFmgv6BPy 例例5 一质量一质量 ，半径，半径 的球体在水中静止释放沉入的球体在水中静止释放沉入水底水底已知阻力已知阻力 , , 为粘滞系数，求为粘滞系数，求 )(tvvrF6rmrBFBF 浮力浮力rbFmgF6B0；令令tmbFdd0vv 2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例)(dd0bFmbtvvtmbFdd0vv tmbbF)/(0e1vttmbbF000d)(dvvvvrFPyBFBF 浮力浮力2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例bFt/,0Lv（极限速度）（极限速度）tmbbF)/(0e1vLL95. 0)05. 01 (vvv当当 时时bmt3vBFrFPyvbF0toL,3vv bmt一般认为一般认为 2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例 若球体在水面上具有竖若球体在水面上具有竖直向下的速率直向下的速率 ，且在水中，且在水中 ，则球在水中仅受，则球在水中仅受阻力阻力 的作用的作用 0vPF BvbFrvvbtmddttmb0dd0vvvvtmb)/(0e vvvto0vvBFrFPy