牛顿运动定律的应用ppt课件.ppt
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1、上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页牛顿运动定律作为质点动力学的基础,在实践中牛顿运动定律作为质点动力学的基础,在实践中有广泛的应用,本节将举例说明如何应用牛顿运动定有广泛的应用,本节将举例说明如何应用牛顿运动定律来分析和解决动力学的有关问题。律来分析和解决动力学的有关问题。一、应用牛顿定律解决力学问题的基本方法一、应用牛顿定律解决力学问题的基本方法应用牛顿运动定律解决质点动力学的问题大至可应用牛顿运动定律解决质点动力学的问题大至可分为两类;分为两类;一类是已知质点的受力情况,求解质点的一类是已知质点的受力情况,求解质点的运动状态,运动状态,对于这类
2、问题,现阶段我们主要掌握恒力对于这类问题,现阶段我们主要掌握恒力作用下的多体问题和变力作用下的单体问题,对于变作用下的多体问题和变力作用下的单体问题,对于变力,力可能是空间、时间和速度的函数;力,力可能是空间、时间和速度的函数;第二类是已第二类是已知质点的运动状态,求解作用于质点的力、速度、加知质点的运动状态,求解作用于质点的力、速度、加速度等。速度等。运用牛顿运动定律解决质点动力学问题的基本方运用牛顿运动定律解决质点动力学问题的基本方法有隔离法,整体法等,其基本步骤如下:法有隔离法,整体法等,其基本步骤如下: 上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页(1)确定研究对象。)确定研究对象。(2)
3、分析研究对象受力情况)分析研究对象受力情况(3)选取坐标系或确定坐标原点及正方向,依)选取坐标系或确定坐标原点及正方向,依据力的作用效果对力进行正交分解,有时还要对速度据力的作用效果对力进行正交分解,有时还要对速度或加速度进行分解;或加速度进行分解;(4)根据物体的受力及运动情况列方程。)根据物体的受力及运动情况列方程。(5)求解及讨论。)求解及讨论。 “认物体、看运动、查受力、建坐标、列方程、认物体、看运动、查受力、建坐标、列方程、解方程、作讨论解方程、作讨论” 上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页二、应用举例二、应用举例【例题例题21】如图如图27所示,质量为所示,质量为m的小环套的小
4、环套在绳上,绳子跨过定滑轮并在另一端系一质量为在绳上,绳子跨过定滑轮并在另一端系一质量为M的的物体,若绳子不可伸长,不计质量,绳子与滑轮间的物体,若绳子不可伸长,不计质量,绳子与滑轮间的摩擦力可忽略,小环受绳子的摩擦力为摩擦力可忽略,小环受绳子的摩擦力为f,求小环相对,求小环相对于绳子的加速度和物体于绳子的加速度和物体M相对于地面的相加速度。相对于地面的相加速度。mMmgMgTaMfaaM上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页mgMgTaMfaaMMMaTMg)(MaamfmgmMfMmga)(2MfgaM解解:由受力分析,选地面:由受力分析,选地面为参考系,应用牛顿第二定律为参考系,应用牛
5、顿第二定律有有 由于不计绳子的质量,故对物体由于不计绳子的质量,故对物体M的张力的张力T等于小等于小环受到的摩擦力。环受到的摩擦力。 解上面方程,得解上面方程,得上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页【例题例题22】一链条,总长为一链条,总长为l,放在摩擦因素,放在摩擦因素 为的水平桌面上,其中一端下垂,长度为为的水平桌面上,其中一端下垂,长度为a,如图,如图2-9所示,假定开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时所示,假定开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时的速度。的速度。 alam2gxxaONfm1gxal是作用于整个链条的外力,此时是作用于整个链条的外力,此时在桌面部分的长度为在桌面部分
6、的长度为解解:设链条总质量为:设链条总质量为m。则单位长度的质量为则单位长度的质量为lm/gxalmgm)(1xal)(2xallmm再下落再下落x时,则下落部分所受重力时,则下落部分所受重力,此力可看成,此力可看成质量为质量为,这部,这部,当链条,当链条为为,分链条对桌面的压力等于桌面对分链条对桌面的压力等于桌面对链条下落动画链条下落动画上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页链条的支持力,也等于这部分链条的支持力,也等于这部分链条的重,即链条的重,即m2gxxaONfm1gxalgxallmgmN)(2gxallmNf)(gxallmgxalmtm)()(ddvgxallgxalt)()(
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