牛顿运动定律专题复习精品PPT.ppt
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1、牛顿运动定律专题1.弹力相关问题弹力相关问题2.多对象问题多对象问题3.板块问题板块问题4.传送带问题传送带问题5.临界问题临界问题6.多过程问题多过程问题例例例例1.1.质量均为质量均为质量均为质量均为mm的的的的A A、B B两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的两球之间系着一根不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,轻弹簧,放在光滑水平台面上,A A求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用求紧靠着墙壁,现用力力力力F F将将将将B B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力球向左推压弹簧,
2、平衡后,突然将力球向左推压弹簧,平衡后,突然将力球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F F撤去的撤去的撤去的撤去的瞬间,瞬间,瞬间,瞬间,A A、B B球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?ABFANkxBkxF解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去力分析如图所示撤去F F瞬瞬瞬瞬间,间,间,间,F F立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹立即消失,而弹簧弹力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二力不能突变根据牛顿第二定律有定律有定
3、律有定律有分析问题在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的分析问题在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化先看不变量,再看变化量;加速度与合受力情况及其变化先看不变量,再看变化量;加速度与合外力瞬时一一对应外力瞬时一一对应答案答案A1.弹力相关问题(瞬时加速度)弹力相关问题(瞬时加速度)图图1 1 弹力作用下的变加速问题弹力作用下的变加速问题例题例题2.2.如图所示,物体如图所示,物体A A、B B质量均为质量均为m m,中间有一,中间有一轻质弹簧相连,轻质弹簧相连,A A用绳悬于用绳悬于O O点,当突然剪断点,当突然剪断OAOA绳绳时,关于时,关于A A物体的加速度,
4、下列说法正确的是物体的加速度,下列说法正确的是()A A0 0B Bg g C C2g 2g D D无法确定无法确定答案:答案:C像弹簧、橡皮条、皮筋等,这些物质像弹簧、橡皮条、皮筋等,这些物质两端连接其他物体当其他力变化的两端连接其他物体当其他力变化的瞬间却不能引起这些物体的弹力的立瞬间却不能引起这些物体的弹力的立即变化即变化例例例例2.2.如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度如图,以水平向右加速度a a向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢向右加速前进的车厢内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连
5、结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质内,有一光滑的水平桌面,在桌面上用轻弹簧连结质量均为量均为量均为量均为mm的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,的两小球相对车静止,当绳剪断瞬间,A A、B B两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?两球的加速度分别为多大?方向如何?aAB解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬力分析如图所示绳剪断瞬间,绳上张力
6、间,绳上张力间,绳上张力间,绳上张力F F立即消失,立即消失,立即消失,立即消失,而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据而弹簧弹力不能突变根据牛顿第二定律有牛顿第二定律有牛顿第二定律有牛顿第二定律有AkxBTkxa根据牛顿第二定律的矢量性进行受根据牛顿第二定律的矢量性进行受力分析力分析例例例例4.4.如图所示如图所示如图所示如图所示,木块木块木块木块A A与与与与B B用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连用一轻质弹簧相连,竖直放竖直放竖直放竖直放在木板在木板在木板在木板C C 上上上上,三者静置于地面三者静置于地面三者静置于地面三者静置于地面,它们的质量
7、之比是它们的质量之比是它们的质量之比是它们的质量之比是1:2:3,1:2:3,设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑设所有接触面都光滑,当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽当沿水平面方向迅速抽出木板出木板出木板出木板C C的瞬时的瞬时的瞬时的瞬时,A,A和和和和B B的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?的加速度大小分别为多大?解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板C C前,前,前,前,对对对对A A、B B球进行受力分析球进行受力分析球进行受力分析球进行受力分析ABABCkxmg2mgkxN撤去木板撤去木板撤
8、去木板撤去木板C C瞬时,瞬时,瞬时,瞬时,A A和和和和B B的重力及弹簧的重力及弹簧的重力及弹簧的重力及弹簧的弹力不变的弹力不变的弹力不变的弹力不变 ,B B物体受到的支持力突物体受到的支持力突物体受到的支持力突物体受到的支持力突然变为零,所以然变为零,所以然变为零,所以然变为零,所以思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板思维发散:利用整体法可求撤去木板C C瞬时瞬时瞬时瞬时B B的加速度的加速度的加速度的加速度B连接体连接体:两个或两个以上物体相互连接两个或两个以上物体相互连接(绳子,绳子,弹簧相连,叠放,并排等弹簧相连,叠放,并
9、排等)参与运动的系统称为连参与运动的系统称为连接体接体。2.多对象问题(连接体问题)多对象问题(连接体问题)FABFABFVBA2、内力与外力:、内力与外力:连结体间的相互作用力叫连结体间的相互作用力叫内力内力;外部对连结体的作用力叫外部对连结体的作用力叫外力外力。F F1 1A AB B外力外力外力外力内力内力内力内力求解简单的连接体问题的方法:求解简单的连接体问题的方法:先用整体法求加速度,先用整体法求加速度,1、已知外力求内力:、已知外力求内力:再用隔离法求内力再用隔离法求内力先用先用隔离法隔离法求加速度,求加速度,2、已知内力求外力:、已知内力求外力:再用再用整体法整体法求外力求外力-
10、整体隔离法整体隔离法 例例1 1:如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的物体的物体A A和质量为和质量为1kg 1kg 的物体的物体B B靠在一起,放在光滑的水平面上,靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平力现用水平力F=30NF=30N推推A A,求,求A A对对B B作用力的大小作用力的大小 F=(mA+mB)a先分析先分析AB整体的受力情况:整体的受力情况:A AFB BABABGFNF再分析再分析B的受力情况:的受力情况:B BGBFNBFBFB=mBa=10Na=F/(mA+mB)=10m/s2扩展:如果扩展:如果AB与水平面的与水平面的 动摩擦因数都是动摩擦因数都是=0
11、.4,再,再求求A对对B 的作用力大小。的作用力大小。2 2放在粗糙水平面上的物块放在粗糙水平面上的物块A A、B B用轻质用轻质弹簧测力弹簧测力计相连,如图计相连,如图 所示,物块与水平面间的动摩擦因所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为数均为,今对物块,今对物块A A施加一水平向左的恒力施加一水平向左的恒力F F,使使A A、B B一起向左匀加速运动,设一起向左匀加速运动,设A A、B B的质量分别的质量分别为为m m、M M,则弹簧测力计的示数为,则弹簧测力计的示数为()()3.3.如图所示,质量分别为如图所示,质量分别为m mA A、m mB B的的A A、B B两物块用两物块用轻线连接
12、放在倾角为轻线连接放在倾角为的斜面上,用始终平行于的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力斜面向上的拉力F F拉拉A A,使它们沿斜面匀加速上升,使它们沿斜面匀加速上升,A A、B B与斜面间的动摩擦因数均为与斜面间的动摩擦因数均为。为了增加轻。为了增加轻线上的张力,可行的办法是(线上的张力,可行的办法是()A A减小减小A A物块的质量物块的质量B B增大增大B B物块的质量物块的质量C C增大倾角增大倾角 D D增大动摩擦因数增大动摩擦因数mm2 2例与练例与练1 1、如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的的mm1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的mm2 2两个物体叠放在一起
13、,放在水平面,两个物体叠放在一起,放在水平面,mm1 1 与与mm2 2、mm1 1与水平面间的动摩擦因数都是与水平面间的动摩擦因数都是0.30.3,现用水平拉力,现用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起沿水平面运动,要使一起沿水平面运动,要使mm1 1 和和mm2 2之间没有相对滑动,水平拉力之间没有相对滑动,水平拉力F F最大为多大?最大为多大?G2FN2Ff2先分析先分析mm2的受力情况:的受力情况:Ff2=F=FN N2=m=m2g=3Ng=3NFf2=m=m2a再分析整体:再分析整体:FGFNFfF-Ff=F-(m1+m2)g=(m1+m2)a所以F=1
14、8N例与练例与练2 2、如图所示,质量为如图所示,质量为2kg 2kg 的的mm1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的mm2 2两个两个物体叠放在一起,放在水平面,物体叠放在一起,放在水平面,mm1 1 与与mm2 2的动摩擦因数是的动摩擦因数是0.30.3,地面光滑,现用水平拉力,地面光滑,现用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起一起沿水平面运动,要使沿水平面运动,要使mm1 1 和和mm2 2之间没有相对滑动,水平拉之间没有相对滑动,水平拉力力F F最大为多大?最大为多大?4.5N例例4 4、如图所示:把质量为、如图所示:把质量为M M 的的物体放在光滑的
15、的物体放在光滑的水平高台上,用一条可以忽略质量而且不变形的水平高台上,用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为的细绳绕过定滑轮把它与质量为m m 的物体连接起的物体连接起来,求:物体来,求:物体M M 和物体和物体m m 运动的加速度大小。运动的加速度大小。FTGFNmgFTaa以以m为研究对象,受力分析为研究对象,受力分析如图所示,由牛顿第二定律如图所示,由牛顿第二定律的:的:mg-FT=ma 以以M为研究对象,受力分析为研究对象,受力分析如图所示,由牛顿第二定律如图所示,由牛顿第二定律的:的:FT=Ma a=mg/(M+m)把把M和和m当作一个整体,具有相当作一个整体,具有
16、相同的加速度大小同的加速度大小mg=(M+m)a a=mg/(M+m)练习:一条细绳(忽略质量)跨过定滑轮在绳子练习:一条细绳(忽略质量)跨过定滑轮在绳子的两端各挂有物体的两端各挂有物体A和和B,它们的质量分别是它们的质量分别是mA=0.50kg,mB=0.10kg。开始运动时,物体。开始运动时,物体A距地面高度距地面高度hA=0.75m,物体,物体B距地面高度距地面高度hB=0.25m,求:,求:AB的加速度;的加速度;A落地时落地时B的速度;的速度;物体物体A落地后物体落地后物体B上升上升 的最大高度距地面多少米?的最大高度距地面多少米?m/s220310m/s1.5m5.5.如图所示,在
17、倾角为如图所示,在倾角为3030的光滑斜面上有的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块两个用轻质弹簧相连接的物块A A、B B,它们的质量,它们的质量均为均为m m,弹簧的劲度系数为,弹簧的劲度系数为k k,C C为一固定挡板,系为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的力统处于静止状态。现用一沿斜面方向的力F F拉物块拉物块A A使之向上匀加速运动,当物块使之向上匀加速运动,当物块B B刚要离开刚要离开C C时时F F的的大小恰为大小恰为2mg2mg。求:从。求:从F F开始作用到物块开始作用到物块B B刚要离开刚要离开C C的时间。的时间。3.3.板块问题板块问题图图3 3 图图4
18、 4练习练习3 3如图所示,在高出水平地面如图所示,在高出水平地面h h1.8 m1.8 m的光的光滑平台上放置一质量滑平台上放置一质量M M2 kg2 kg、由两种不同材料连、由两种不同材料连接成一体的薄板接成一体的薄板A A,其右段长度,其右段长度ll1 10.2 m0.2 m且表面光且表面光滑,左段表面粗糙在滑,左段表面粗糙在A A最右端放有可视为质点的最右端放有可视为质点的物块物块B B,其质量,其质量m m1 kg1 kg,B B与与A A左段间动摩擦因数左段间动摩擦因数0.4.0.4.开始时二者均静止,现对开始时二者均静止,现对A A施加施加F F20 N20 N水平向右的恒力,待
19、水平向右的恒力,待B B脱离脱离A(AA(A尚未露出平台尚未露出平台)后,后,将将A A取走取走B B离开平台后的落地点与平台右边缘的离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离水平距离x x1.2 m1.2 m(取取g g10 m/s10 m/s2 2)求:求:(1)B离开平台离开平台时时的速度的速度vB.(2)B从开始运从开始运动动到到刚刚脱离脱离A时时,B运运动动的的时间时间tB和位移和位移xB.(3)A左段的左段的长长度度l2.(1)求求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及末木板的速度以及2 s、3 s末物末物块块的速度;的速度;(2)在同一坐在同一坐标标系中画出系中画出03
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