高一物理《牛顿运动定律》习题ppt课件.pptx

第四章 牛顿运动定律习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题一、瞬时加速度问题两类基本模型的区别：(1)刚性绳(或接触面)模型：弹力立即改变或消失，形变恢复几乎不需要时间(2)弹簧(或橡皮绳)模型：形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的例1如图1中小球质量为m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为.则：图1(1)绳OB 和弹簧的拉力各是多少？解对小球受力分析如图甲所示弹簧弹力与重力的合力F 与绳的拉力F 等大反向(2)若 烧 断 绳OB 瞬 间，物 体 受 几 个 力 作 用？这 些 力 的 大 小是多少？解 烧 断 绳OB 瞬 间，绳 的 拉力 消 失，而 弹 簧 还 是 保 持 原 来的 长 度，弹 力 与 烧 断 前 相 同 此 时，小 球 受 到 的 作 用 力 是 重力 和 弹 力，大 小 分 别 是G mg，F弹.(3)烧断绳OB 瞬间，求小球m 的加速度的大小和方向解烧断绳OB 瞬间，受力如图所示即F合mgtan，由牛顿第二定律得小球的加速度a gtan 方向水平向右答案gtan 水平向右针对训练1如图2所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()图2A.a10，a2g B.a1g，a2g解 在 抽 出 木 板 后 的 瞬 间，弹 簧 对 木 块1的 支持 力 和 对 木 块2的 压 力 并 未 改 变.木 块1受 重 力和 支 持 力，mg FN，a10，木 块2受 重 力 和压力，根据牛顿第二定律a2 g，故选C.答案C二、动力学中的临界问题分析 题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般都有临界状态出现.分析时，可用极限法。在某些物理情景中，由于条件的变化，会出现两种不同状态的衔接，在这两种状态的分界处，某个(或某些)物理量可以取特定的值，例如具有最大值或最小值.常见类型有：(1)弹力发生突变的临界条件相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：弹力为零.(2)摩擦力发生突变的临界条件摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定.静摩擦力为零是状态方向发生变化的临界状态；静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态.例2如图3所示，细线的一端固定在倾角为45 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的另一端拴一质量为m 的小球.图3(1)当 滑 块 至 少 以 多 大 的 加 速 度a向 左 运 动 时，小球对滑块的压力等于零？解 假 设 滑 块 具 有 向左 的 加 速 度a时，小球 受 重 力mg、线 的 拉力F 和 斜 面 的 支 持 力FN作 用，如 图 甲 所 示.由牛顿第二定律得水平方向：Fcos 45 FNcos 45 ma，竖直方向：Fsin 45 FNsin 45 mg 0.由上述两式解得由 此 两 式 可 以 看 出，当 加 速 度a增 大 时，球 所受的支持力FN减小，线的拉力F 增大.当ag时，FN0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，这时绳的拉力为F，所以滑块至少以ag的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零.答案g(2)当 滑 块 以a 2g的 加 速 度 向 左 运 动 时，线 中 拉 力 为 多 大？解析滑块加速度ag，小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的作用，如图乙所示，此时细线与水平方向间的夹角45.由牛顿第二定律得Fcos ma，Fsin mg，解得F 三、整体法和隔离法在连接体问题中的应用1.整体法：优点在于不涉及系统内各物体之间的相互作用力.2.隔离法：优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形.注意(1)当物体各部分加速度相同且不涉及相互作用力时用整体法比较简单；若涉及物体间相互作用力时则必须用隔离法.(2)在较为复杂的问题中，整体法和隔离法常常需要有机地结合起来运用.例3两个物体A 和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示，对物体A 施以水平的推力F，则物体A 对物体B 的作用力等于()答案B针对训练2如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F 作用下，先沿光滑水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动.在三个阶段的运动中，线上拉力的大小()A.由大变小 B.由小变大C.始终不变 D.由大变小再变大解析m1、m2沿水平面运动时：答案C