牛顿运动定律一解答.pptx
第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）2竖立的圆筒形转笼，半径为竖立的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴，绕中心轴OO转动，转动，物块物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为为，要使物块，要使物块A不下落，圆筒转动的角速度不下落，圆筒转动的角速度至少应为至少应为 (A)(B)(C)(D)AOOw第1页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）3.一段路面水平的公路一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为转弯处轨道半径为R,汽车轮胎与汽车轮胎与路面间的摩擦系数为路面间的摩擦系数为,要使汽车会发生侧向打滑要使汽车会发生侧向打滑,汽车在汽车在该处的行驶速率该处的行驶速率 (A)不得小于不得小于 (B)不得大于不得大于 (C)必须等于必须等于 (D)还应由汽车的质量还应由汽车的质量M决定决定 第2页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）4.在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R处有一体积处有一体积很小的工件很小的工件A，如图所示，如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为设工件与转台间静摩擦系数为 ，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度 应满足应满足 (A)(B)(C)(D)第3页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）5一小珠可在半径为一小珠可在半径为R竖直的圆环上无摩擦地滑动，且圆竖直的圆环上无摩擦地滑动，且圆环能以其竖直直径为轴转动当圆环以一适当的恒定角速环能以其竖直直径为轴转动当圆环以一适当的恒定角速度度 转动，小珠偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小珠转动，小珠偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为 （A）(B)（C）(D)需由小珠的质量需由小珠的质量m决定决定 第4页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）二、填空题二、填空题1 沿水平方向的外力沿水平方向的外力F将物体将物体A压在竖直墙上，由于物体压在竖直墙上，由于物体与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为擦力为f0，若外力增至，若外力增至2F，则此时物体所受静摩擦力，则此时物体所受静摩擦力为为_ f 0 对物体进行受力分析可知：在竖直方向，受到重力和静摩擦力的作用，处于平衡状态时，大小相等，方向相反。外力增大时，静摩擦力不变，仍为f0。第5页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）2质量分别为质量分别为m1、m2、m3的三个物体的三个物体A、B、C，用一根，用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O，如图取向下为，如图取向下为x轴正向，开始时系统处于平衡状态，后将细绳剪断，则在轴正向，开始时系统处于平衡状态，后将细绳剪断，则在刚剪断瞬时，物体刚剪断瞬时，物体B的加速度的加速度 _；物体；物体A的加速的加速度度 _ (m3/m2)g0 第6页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）3质量为质量为m的小球，用轻绳的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中连接，如图，其中AB水平剪断绳水平剪断绳AB前后的瞬间，绳前后的瞬间，绳BC中的张力比中的张力比T:T_l/cos2 第7页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）4.一块水平木板上放一砝码，砝码的质量一块水平木板上放一砝码，砝码的质量m0.2 kg，手，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径R0.5 m的匀速率圆周运动，速率的匀速率圆周运动，速率v=1 m/s当砝码与木当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为为_，砝码受到木板的支持力为，砝码受到木板的支持力为_ 0.28 N;1.68 N 第8页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）第9页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）5画出物体画出物体A、B的受力图：的受力图：(1)在水平圆桌面上与桌面一起做匀速转动的物体在水平圆桌面上与桌面一起做匀速转动的物体A；(2)和物体和物体C叠放在一起自由下落的物体叠放在一起自由下落的物体B第10页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）三、计算及证明三、计算及证明1 质量为质量为m的木块放在质量为的木块放在质量为M倾角为的光滑斜劈上，倾角为的光滑斜劈上，斜劈与地面的摩擦不计，若使斜劈与地面的摩擦不计，若使m相对斜面静止，需在斜劈相对斜面静止，需在斜劈上施加多大的水平外力？木块对斜劈的压力为多少？上施加多大的水平外力？木块对斜劈的压力为多少？FM 解：联立求解：解：联立求解：则外力则外力由牛顿第三定律，由牛顿第三定律，m对对M的压力与的压力与N大小大小相等方向相反，数值为相等方向相反，数值为 FMx第11页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）2 质量为质量为m的物体在摩擦系数为的物体在摩擦系数为 的平面上作匀速直线的平面上作匀速直线运动，问当力与水平面成角多大时最省力？运动，问当力与水平面成角多大时最省力？解：受力分析，建立坐标系，物体受重力，地面的弹力，解：受力分析，建立坐标系，物体受重力，地面的弹力，外力和摩擦力，列受力方程。外力和摩擦力，列受力方程。联立求解联立求解：当分母有极大值时，当分母有极大值时，F 有极小值。有极小值。令令因此因此y有极大值。有极大值。由由当当：时最省力。时最省力。第12页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）3 一质量为一质量为 m 的物体，最初静止于的物体，最初静止于x0 处处,在力在力 F=-k/x2 的作用下沿直线运动，试证明：物体在任意位置的作用下沿直线运动，试证明：物体在任意位置 x 处的处的速度为：速度为：证明：证明：又又：两边积分两边积分:第13页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）4 顶角为的直圆锥体，底面固定在水平面上，如图顶角为的直圆锥体，底面固定在水平面上，如图所示。质量为所示。质量为m的小球系在绳的一端，绳的另一端系在圆的小球系在绳的一端，绳的另一端系在圆锥的顶点，绳长为锥的顶点，绳长为l，且不能伸长，质量不计。圆柱面是，且不能伸长，质量不计。圆柱面是光滑的光滑的,今使小球在圆锥面上以角速度今使小球在圆锥面上以角速度 绕绕OH轴匀速转动，轴匀速转动，求：求：(1)锥面对小球的支持力锥面对小球的支持力N和细绳的张力和细绳的张力T；(2)当当 增大到某一值增大到某一值 c 时，小球将离开锥面，这时时，小球将离开锥面，这时 c 及及T又各是多少？又各是多少？HOl第14页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）解：设小球所在处圆锥体的水平截面半径解：设小球所在处圆锥体的水平截面半径r=lsinHOl第15页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）5 质量为质量为 m 的小球在水中受的浮力为常力的小球在水中受的浮力为常力 F,当它静止当它静止开始沉降时开始沉降时,受到水的沾滞阻力为受到水的沾滞阻力为 f=k v（k为常数为常数）,求小球在水中竖直沉降的速度求小球在水中竖直沉降的速度 v 与时间与时间 t 的关系。的关系。解解:小球受力如图小球受力如图,根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:第16页/共17页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（一）感谢观看！感谢观看！第17页/共17页
