牛顿第一定律94703学习教案.pptx

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1、牛顿第一牛顿第一(dy)定律定律94703第一页，共63页。1.1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止 2.2.意义意义(yy)(yy)：(1)(1)它指出一切物体都具有惯性它指出一切物体都具有惯性 (2)(2)它指出了力不是使物体运动或维持物体运动的原它指出了力不是使物体运动或维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，换言之，力是产生因，而是改变物体运动状态的原因，换言之，力是产生加速度的原因加速度的原因 3.3.牛顿第一定律是一条独立的定律，绝不能简单

2、看成牛顿第一定律是一条独立的定律，绝不能简单看成是牛顿第二定律的特例是牛顿第二定律的特例 4.4.牛顿定第一定律是牛顿以伽利略的理想斜面实验为牛顿定第一定律是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础得出的基础得出的一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律(dngl)(dngl)(即惯性定律即惯性定律(dngl)(dngl)第1页/共63页第二页，共63页。1.1.定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性质叫惯性 2.2.惯性是物体的固有属性，不是力。与物体的受力情况及惯性是物体的固有属性，不是力。与物体的受力情况及运动情况、地理位置运动情况、

3、地理位置(d l wi zh)(d l wi zh)无关无关 3.3.质量是物体惯性大小的惟一量度质量是物体惯性大小的惟一量度质量越大，物体的惯质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态越难改变性越大，物体的运动状态越难改变4 4、物体不受力时的惯性表现为、物体不受力时的惯性表现为 。受外力时表现为。受外力时表现为 。惯性惯性(gunxng)不是惯不是惯性性(gunxng)定律定律二、惯性二、惯性(gunxng)(gunxng)第2页/共63页第三页，共63页。1、下列说法正确的是、下列说法正确的是A.运运动动得得越越快快的的汽汽车车越越不不容容易易停停下下来来，是是因因为为汽汽车运动得越快，惯

4、性越大车运动得越快，惯性越大B.物物体体(wt)匀匀速速运运动动时时，存存在在惯惯性性；物物体体(wt)变速运动时，不存在惯性变速运动时，不存在惯性C.把把一一个个物物体体(wt)竖竖直直向向上上抛抛出出后后，能能继继续续上上升，是因为物体升，是因为物体(wt)仍受到一个向上的推力仍受到一个向上的推力D.同同一一物物体体(wt)，放放在在赤赤道道上上比比放放在在北北京京惯惯性性大大E.物物体体(wt)的的惯惯性性只只与与物物体体(wt)的的质质量量有有关关，与其他因素无关与其他因素无关第3页/共63页第四页，共63页。例例2：一一个个小小球球正正在在作作曲曲线线运运动动(qxinyndn)，若

5、若突突然然撤撤去去所有外力，它将所有外力，它将A.立即静止下来立即静止下来B、仍仍作作曲曲线线运运动动(qxinyndn)C、作减速运动、作减速运动D、作匀速直线运动、作匀速直线运动第4页/共63页第五页，共63页。【3】如如图图所所示示，在在一一辆辆表表面面光光滑滑的的小小车车上上有有质质量量分分别别为为m1、m2的的两两个个小小球球（m1m2）随随车车一一起起匀匀速速运运动动，当当车车突突然然停停止止时时，如如不不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球：考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球：A一一定定相相碰碰(xinpn)B一一定定不不相碰相碰(xinpn)C不不一一定定相相碰碰(xinpn

6、)D不不能能确确定定是否相碰是否相碰(xinpn)第5页/共63页第六页，共63页。4.2001年年2月月11晚晚上上，在在中中央央电电视视台台“实实话话实实说说”节节目目中中，为为了了揭揭露露各各种种歪歪理理邪邪说说，司司马马南南与与主主持持人人崔崔永永元元合合作作表表演演了了“铁铁锤锤砸砸砖砖”节节目目.崔崔头头顶顶8块块砖砖，司司马马南南用用一一铁铁锤锤击击打打(jd)头头顶顶上上的的砖砖.结结果果砖砖被被击击碎碎，但但崔崔安安然然无无恙恙.据据司司讲讲，他他做做第第一一次次实实验验时时头头顶顶一一块块砖砖，结结果果被被砸砸昏昏了了过过去去.请请从从物物理理学的角度定性解释上述事实学的角

7、度定性解释上述事实.第6页/共63页第七页，共63页。5如如图图所所示示，一一个个劈劈形形物物体体M，各各面面均均光光滑滑，放放在在固固定定的的斜斜面面上上，上上表表面面水水平平，在在上上表表面面放放一一个个光光滑滑小小球球m，劈劈形形物物体体从从静静止止开开始始释释放放，则则小球在碰到斜面前的运动轨迹小球在碰到斜面前的运动轨迹(guj)是是A抛物线抛物线B沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线C竖直向下的直线竖直向下的直线D无规则曲线无规则曲线独立性第7页/共63页第八页，共63页。6.提高：做匀速运动的小车上水平放一提高：做匀速运动的小车上水平放一密闭的装有水的瓶子，瓶子内有一汽密闭的装有水的瓶

8、子，瓶子内有一汽泡，当小车突然停止时，汽炮相对泡，当小车突然停止时，汽炮相对(xingdu)瓶子如何运动？瓶子如何运动？第8页/共63页第九页，共63页。三、牛顿第三三、牛顿第三(dsn)定律定律牛顿第三牛顿第三(dsn)定律概括了定律概括了作用力和反作用力间的作用力和反作用力间的“四同两四同两异异”：“四同四同”：大小相同；力的性：大小相同；力的性质相同；作用时间相同；作用线质相同；作用时间相同；作用线在同一条直线上在同一条直线上“两异两异”；方向相反；作用对；方向相反；作用对象不同，互以别方为作用对象象不同，互以别方为作用对象第9页/共63页第十页，共63页。例例1：物物体体静静止止于于一

9、一斜斜面面上上，如如图图所所示示。则则下下述述说说法正确的是：法正确的是：A、物物体体对对斜斜面面的的压压力力和和斜斜面面对对物物体体的的支支持持力力是是一一对对(ydu)平衡力；平衡力；B、物物体体对对斜斜面面的的摩摩擦擦力力和和斜斜面面对对物物体体的的摩摩擦擦力力是是一对一对(ydu)作用力与的反作用力；作用力与的反作用力；C、物物体体所所受受重重力力和和斜斜面面对对物物体体的的作作用用力力是是一一对对(ydu)作用力和反作用力；作用力和反作用力；D、物物体体所所受受重重力力可可以以分分解解为为沿沿斜斜面面向向下下的的力力和和对对斜面的压力。斜面的压力。图第10页/共63页第十一页，共63

10、页。例例2：下列说法正确的是（：下列说法正确的是（）A、凡是大小、凡是大小(dxio)相等，方向相反，分别作用在两个物体相等，方向相反，分别作用在两个物体上的两个力必是一对作用力和反作用力；上的两个力必是一对作用力和反作用力；B、凡是大小、凡是大小(dxio)相等，方向相反，作用在同一物体上的相等，方向相反，作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力；两个力必定是一对作用力和反作用力；C、即使大小、即使大小(dxio)相等，方向相反，作用在同一直线上，相等，方向相反，作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力和且分别作用在两个物体上的两个力也不一定是一对作用力

11、和反作用力；反作用力；D、相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力是任意。、相互作用的一对力究竟称哪一个力是反作用力是任意。第11页/共63页第十二页，共63页。例例3：关关于于一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力，下下列说法中正确的是（列说法中正确的是（）A一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力大大小小相相等等(xingdng)，方方向向相相反反，作作用用在在同同一一直线上，是一对平衡力直线上，是一对平衡力B一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力一一定定可可以以是是不同种性质的力不同种性质的力C一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力所所做做功功的的代代数和一定为零数和一定为零D一一

12、对对作作用用力力和和反反作作用用力力的的冲冲量量的的矢矢量和一定为零量和一定为零第12页/共63页第十三页，共63页。（1）马拉车匀速、加速的原因？）马拉车匀速、加速的原因？（2）大人和小孩拔河谁取胜？）大人和小孩拔河谁取胜？（3）吊扇转动时对杆的拉力）吊扇转动时对杆的拉力(ll)与重力谁大与重力谁大？（4）当图中磁铁将铁块加速吸上过程中，绳的）当图中磁铁将铁块加速吸上过程中，绳的拉力拉力(ll)与系统的重力谁大？与系统的重力谁大？几个几个(j)实例：实例：第13页/共63页第十四页，共63页。1 1、定律、定律(dngl)(dngl)的内容：的内容：物体物体(wt)的加速度跟所受的合力成正比

13、，的加速度跟所受的合力成正比，跟物体跟物体(wt)的质量成反比，加速度的方向的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。跟合力的方向相同。2 2、公式、公式(gngsh)(gngsh)：K何时为1；力的单位N是基本单位还是导出单位想一想四、牛顿第二定律四、牛顿第二定律第14页/共63页第十五页，共63页。(1)因果性：牛顿第二定律揭示了合力与加速度的因果关系，即加速度的大小是由合力和质量(zhling)共同决定的。3、对牛顿(ni dn)第二定律的理解：(2)瞬时性：牛顿第二定律反映了加速度与合力的瞬时对应(duyng)关系。(3)矢量性矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致。第15页/共

14、63页第十六页，共63页。例、质量相同的小球例、质量相同的小球A和和B系在质量不系在质量不计的弹簧两端，用细线悬挂起来计的弹簧两端，用细线悬挂起来(qli)，如图，在剪断绳子的瞬间，如图，在剪断绳子的瞬间，A球的加速球的加速度为度为，B球的加速度为球的加速度为。如果剪断弹簧呢？如果剪断弹簧呢？AB两种模型的区别（两种模型的区别（1）绳、杆弹力）绳、杆弹力恢复形变时间恢复形变时间(shjin)可以可以（2）弹簧、橡皮条恢复形变时间）弹簧、橡皮条恢复形变时间(shjin)（3）剪断弹簧，弹簧）剪断弹簧，弹簧弹力立刻消失弹力立刻消失第16页/共63页第十七页，共63页。abcma:mb:mc=1:2

15、:3，抽出C瞬间(shnjin)，aa=ab.第17页/共63页第十八页，共63页。MN拔去销钉拔去销钉M时，球的加速度大小时，球的加速度大小(dxio)为为12m/s2，则拔去销钉，则拔去销钉N时，球的加速度可能为：时，球的加速度可能为：A、22m/s2，竖直向下，竖直向下B、2m/s2，竖直向上，竖直向上C、22m/s2，竖直向上，竖直向上D、2m/s2。竖直向下。竖直向下第18页/共63页第十九页，共63页。(4)(4)同体性：公式同体性：公式 F F合合=ma=ma中的中的 m m、a a分别是同一研究对象的合力分别是同一研究对象的合力(hl)(hl)、质量和加速度。、质量和加速度。第

16、19页/共63页第二十页，共63页。2：如图所示：在光滑：如图所示：在光滑(gung hu)的水平的水平面上一面上一质量为质量为 的物体被一细线拉住。细线通过的物体被一细线拉住。细线通过一定滑轮与另一个质量为一定滑轮与另一个质量为 的物体相连。的物体相连。求桌面上物体求桌面上物体1在物体在物体2落地前的加速度落地前的加速度（忽略细线和滑轮之间的摩擦）。（忽略细线和滑轮之间的摩擦）。m1m2第20页/共63页第二十一页，共63页。(5)(5)相对性：牛顿相对性：牛顿(ni dn)(ni dn)第二定律只适第二定律只适用于惯性参照系。（相对于地面的加速度用于惯性参照系。（相对于地面的加速度为零的参

17、照系）为零的参照系）(6)(6)局限性：牛顿第二定律局限性：牛顿第二定律(dngl)(dngl)只适只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子（相对于原子、分子）。运动的微观粒子（相对于原子、分子）。第21页/共63页第二十二页，共63页。总结牛顿第二定律的六条性质：1、因果性 2、瞬时性3、矢量性 4、同体性5、相对性 6、局限性第22页/共63页第二十三页，共63页。讨论力讨论力F、加速度、加速度a、速度、速度v、v的的（大小方向（大小方向(fngxing)及变化）关系及变化）关系如何？如何？（1）F与与a（2）F、a与与V（3）F、a与与v

18、瞬间瞬间(shnjin)一一对应一一对应无关无关(wgun)，但两者，但两者方向关系决定变化方向关系决定变化大小无关，但方向一致大小无关，但方向一致第23页/共63页第二十四页，共63页。(1)合成法合成法若物体只受两个力作用若物体只受两个力作用产生加速度时，根据平行产生加速度时，根据平行四边形定则四边形定则(dnz)求合求合力力.运用三角形的有关知运用三角形的有关知识，列出分力、合力及加识，列出分力、合力及加速度之间的关系求解速度之间的关系求解.五五.用牛顿用牛顿(nidn)第二定律解题方法第二定律解题方法第24页/共63页第二十五页，共63页。最 常 见(chnjin)模型aaa此此类类问

19、问题题(wnt)中中物物体体只只受受两两个个力力的的作作用用，合合力力产产生生加加速速度度，要要特特别别注注意意几几何图景，以防角度错误引起负迁移。何图景，以防角度错误引起负迁移。第25页/共63页第二十六页，共63页。例例1：如如图图，小小车车上上固固定定一一硬硬杆杆，一一端端固固定定一一质质量量(zhling)为为m的的小小球球，已已知知a恒恒定定，当当小小车车水水平平向向右右做做匀匀加加速速直直线线运运动动时，杆对小球作用力时，杆对小球作用力？第26页/共63页第二十七页，共63页。【例【例2 2】一倾角为】一倾角为3030的斜面上放一木块，木的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端

20、用丝线悬挂一小球块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球(xio qi)(xio qi)，木块在斜面上下滑时，小球，木块在斜面上下滑时，小球(xio qi)(xio qi)与滑块相对静止共同运动与滑块相对静止共同运动.如图如图3-3-3-53-5所示，当细线所示，当细线沿竖直方向；沿竖直方向；与斜面方与斜面方向垂直；向垂直；沿水平方向，求上述三种情况下滑沿水平方向，求上述三种情况下滑块下滑的加速度块下滑的加速度.第27页/共63页第二十八页，共63页。a图图26GFfFNN3、一一物物体体(wt)放放置置在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，斜斜面面固固定定于于加加速速上上升升的的电电梯梯中中，加

21、加速速度度为为，如如图图所所示示在在物物体体(wt)始始终终相相对对于于斜斜面面静静止止的的条条件件下下，下下列列说说法法中中正确的是正确的是A当当一一定定时时，越越大大，斜斜面面对对物物体体(wt)的正压力越小的正压力越小B当当一一定定时时，越越大大，斜斜面面对对物物体体(wt)的摩擦力越大的摩擦力越大C当当一一定定时时，越越大大，斜斜面面对对物物体体(wt)正压力越小正压力越小D当当一一定定时时，越越大大，斜斜面面对对物物体体(wt)的摩擦力越小的摩擦力越小第28页/共63页第二十九页，共63页。(2)正交分解法正交分解法若物体受两个或多个力作用产生若物体受两个或多个力作用产生(chnsh

22、ng)加速度时，常把力正交分加速度时，常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，解在加速度方向和垂直加速度方向上，有有有时也把加速度分解在相互垂直的有时也把加速度分解在相互垂直的两个方向上，有两个方向上，有Fx=ma(沿加速度方向沿加速度方向)Fy=0(垂直于加速度方向垂直于加速度方向)Fx=maxFy=may正交分解是最正交分解是最基本基本(jbn)的的方法方法.第29页/共63页第三十页，共63页。3、风风洞洞实实验验室室中中可可产产生生水水平平方方向向的的，大大小小可可调调节节的的风风力力，现现将将一一套套有有小小球球(xioqi)的的细细直直杆杆放放人人风风洞洞实实验室，小球验室，

23、小球(xioqi)孔径略大于细杆直径。孔径略大于细杆直径。(1)当当杆杆在在水水平平方方向向上上固固定定时时，调调节节风风力力的的大大小小，使使小小球球(xioqi)在在杆杆上上作作匀匀速速运运动动，这这时时小小球球(xioqi)所所受受的的风风力力为为小小球球(xioqi)所所受受重重力力的的0.5倍倍，求求小小球球(xioqi)与杆间滑动摩擦因数。与杆间滑动摩擦因数。(2)保保持持小小球球(xioqi)所所受受风风力力不不变变，使使杆杆与与水水平平方方向向间间夹夹角角为为37o并并固固定定，则则小小球球(xioqi)从从静静止止出出发发在在细细杆杆上上滑滑下下距距离离s所所需需时时间间为为

24、多多少少？(sin37o=0.6，cos37o=0.8)第30页/共63页第三十一页，共63页。例例4:如图所示如图所示,斜面倾角斜面倾角(qngjio)为为370,当斜面沿水平面以当斜面沿水平面以9m/s2加速度运加速度运动时动时,置于斜面上的质量为置于斜面上的质量为2kg的木块的木块刚好不上滑刚好不上滑,则木块受到的摩擦力大小则木块受到的摩擦力大小为多少为多少N?a答案答案(dn):2.4N第31页/共63页第三十二页，共63页。例例5：如如图图所所示示，倾倾角角(qngjio)为为30的的斜斜面面上上叠叠放放着着A、B两两个个物物体体，且且A、B接接触触面面水水平平，若若A物物体体的的质

25、质量量为为5kg，A、B一一起起以以2m/s2的的加加速速度度沿沿斜斜面面下下滑滑，求求下下滑滑过过程程中中A受受到到的的支支持持力力和和摩摩擦擦力力各各多多大大。(取取g=10m/s2)第32页/共63页第三十三页，共63页。六、动力学的两类基本六、动力学的两类基本(jbn)问题：问题：（2）以知运动）以知运动(yndng)求力求力（1）以知力求）以知力求(lqi)运动运动已知物体的全部受力，求出加速度；再运用运已知物体的全部受力，求出加速度；再运用运动学公式求出物体的运动情况。动学公式求出物体的运动情况。已知物体的运动情况，求出加速度；再运已知物体的运动情况，求出加速度；再运用牛顿定律推断

26、或求出物体的受力情况。用牛顿定律推断或求出物体的受力情况。第33页/共63页第三十四页，共63页。例例1：如如图图所所示示，电电动动机机带带动动绷绷紧紧(bnjn)着着的的传传送送带带，始始终终保保持持以以v=10m/s的的速速度度逆逆时时针针运运行行，传传送送带带与与水水平平面面间间的的夹夹角角为为37，现现把把一一个个质质量量为为m=0.5kg的的工工件件轻轻轻轻放放在在皮皮带带的的上上端端A，经经一一段段时时间间t后后，工工件件被被传传送送到到皮皮带带的的底底端端B。已已知知AB长长为为L=16m，工工件件与与皮皮带带之之间间的的动动摩摩察察因因数数为为=0.5。求时间。求时间t是多少？

27、是多少？(g取取10m/s2)已已知知受受力力情情况况(qngkung)求求运动情况运动情况(qngkung)第34页/共63页第三十五页，共63页。例例2：一一质质量量为为M=10Kg的的木木楔楔，ABC静静止止在在粗粗糙糙水水平平地地面面(dmin)上上，动动摩摩擦擦因因数数为为=0.02，在在木木楔楔的的倾倾角角为为30的的斜斜面面上上，有有一一质质量量为为m=1.0Kg的的的的块块由由静静止止开开始始沿沿斜斜面面下下滑滑，如如图图所所示示。当当滑滑行行路路程程S=1.4m时时，其其速速度度V=1.4m/s，在在这这过过程程中中，木木楔楔没没有有动动，求求地地面面(dmin)对对木木楔楔

28、摩摩擦擦力力的的大大小小和和方方向向。(重力加速度重力加速度g=10m/s2)已知运动已知运动(yndng)情况求受力情况情况求受力情况第35页/共63页第三十六页，共63页。练习练习(linx)中问题中问题P52（8）静静止止的的小小车车内内，用用细细绳绳a和和b系系住住一一个个小小球球绳绳a与与竖竖直直方方向向(fngxing)成成角角，拉拉力力为为Ta，绳绳b成成水水平平状状态态，拉拉力力为为Tb现现让让小小车车向向右右做做匀匀加加速速直直线线运运动动，小小球球在在车车内内位位置置保保持持不不变变(角角不不变变)则则两两根根细细绳绳的的拉拉力力变化情况是变化情况是()ATa变大，变大，T

29、b不变不变BTa变大，变大，Tb变小变小CTa变大，变大，Tb变大变大DTa不变，不变，Tb变小变小第36页/共63页第三十七页，共63页。P49（7）V2V1V=0FfV1V=0V2FfFfV1V=0V1第37页/共63页第三十八页，共63页。七、超重七、超重(chozhng)、失重、失重（1）物体）物体(wt)的重力始终存在，大小没有发生的重力始终存在，大小没有发生变化变化（2）与物体）与物体(wt)的速度无关，只决定加速度的的速度无关，只决定加速度的方向方向（3）在完全失重的情况下，一切由重力产生的）在完全失重的情况下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失物理现象都会完全消失超重：加速度

30、方向超重：加速度方向(fngxing)向上向上失重：失重：加速度加速度方向向下方向向下超重失重的定义：超重失重的定义：方法：判断可以从定义，也可以从a的方向第38页/共63页第三十九页，共63页。例例1、某电梯中用细绳静止悬挂一重物、某电梯中用细绳静止悬挂一重物(zhnw)，当，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是了，由此判断此时电梯的情况是（）A.电梯一定是加速上升电梯一定是加速上升B.电梯可能是减速上升电梯可能是减速上升C.电梯可能是匀速向上运动电梯可能是匀速向上运动D.电梯的加速度方向一定向上电梯的加速度方向一定向上D第3

31、9页/共63页第四十页，共63页。2、原原来来做做匀匀速速运运动动的的升升降降机机内内，有有一一被被伸伸长长弹弹簧簧拉拉住住的的、具具有有一一定定质质量量的的物物体体A静静止止在在地地板板上上，如如图图所所示示，现现发发现现A突突然然被被弹弹簧簧拉拉向向右右方方，由由 此此 可可 判判 断断，此此 时时 升升 降降 机机 的的 运运 动动 可可 能能 是是（）A、加加速速上上升升(shngshng)B、减减速速上上升升(shngshng)C、加速下降、加速下降D、减速下降、减速下降第40页/共63页第四十一页，共63页。3、在太空中正常飞行的宇宙飞船、在太空中正常飞行的宇宙飞船(yzhufic

32、hun)里，天平、杆秤、弹簧秤、水银气里，天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计和单摆能否正常工作？压计、水银温度计和单摆能否正常工作？4、一个人在地面用尽全力可以举起、一个人在地面用尽全力可以举起80kg的的重物；你能否想个办法让他举起重物；你能否想个办法让他举起120kg的重的重物？说一说你的想法物？说一说你的想法(xingf)，并证明其可，并证明其可行性。行性。第41页/共63页第四十二页，共63页。5、如图所示，台秤上放一装水的杯子，杯、如图所示，台秤上放一装水的杯子，杯底粘连一细线，细线上端系一木球浮在水底粘连一细线，细线上端系一木球浮在水上，若细线突然上，若细线突然(trn)断

33、开，试分析在木球上断开，试分析在木球上浮浮的过程中，台秤的示数将如何变化？的过程中，台秤的示数将如何变化？减小减小第42页/共63页第四十三页，共63页。八、整体八、整体(zhngt)法与隔法与隔离法应用离法应用（1）如果不要求知道各物体之间的相互作用力，而且）如果不要求知道各物体之间的相互作用力，而且(rqi)各物体具有相同的加速度，用整体法解决。各物体具有相同的加速度，用整体法解决。（2）如果需要知道物体之间相互作用力，用隔离法。）如果需要知道物体之间相互作用力，用隔离法。（3）整体法和隔离法是相互依存相互补充的，两种方）整体法和隔离法是相互依存相互补充的，两种方法要相互配合交替使用。法要

34、相互配合交替使用。ABFABCBA第43页/共63页第四十四页，共63页。连接连接(linji)类类第44页/共63页第四十五页，共63页。直接直接(zhji)接触接触第45页/共63页第四十六页，共63页。靠摩擦(mc)接触FFa第46页/共63页第四十七页，共63页。例例1、一一根根轻轻弹弹簧簧上上端端固固定定，下下端端挂挂一一质质量量(zhling)为为m0的的秤秤盘盘，盘盘中中放放有有质质量量(zhling)为为m的的物物体体，当当整整个个装装置置静静止止时时，弹弹簧簧伸伸长长了了L，今今向向下下拉拉盘盘使使弹弹簧簧再再伸伸长长L后后停停止止，然然后后松松手手放放开开，设设弹弹簧簧总总

35、在在弹弹性性限限度度内内，则则刚刚松松手手时时，物物体体m对对盘盘压压力力为为多多少少？第47页/共63页第四十八页，共63页。例例2、用用质质量量为为m、长长度度为为L的的绳绳沿沿着着光光滑滑水水平平面面拉拉动动质质量量为为M的的物物体体，在在绳绳的的一一端所施加的水平拉力为端所施加的水平拉力为F，如图所示，求：如图所示，求：(1)物体与绳的加速度；物体与绳的加速度；(2)绳绳中中各各处处张张力力的的大大小小(假假定定绳绳的的质质量量分布分布(fnb)均匀，下垂度可忽略不计。均匀，下垂度可忽略不计。)FmM第48页/共63页第四十九页，共63页。例例3.如图，质量如图，质量(zhling)为

36、为m的物体的物体A、B在在已知水平力已知水平力F1、F2（F2F1）的作用下，）的作用下，A、B做加速运动。求做加速运动。求A对对B的作用力为多少？的作用力为多少？（1）地面光滑）地面光滑（2）与地面的动摩擦因数为）与地面的动摩擦因数为，F1F2F2F1第49页/共63页第五十页，共63页。【例【例4 4】如图，物体】如图，物体A.BA.B放在光滑的水平面上，已知放在光滑的水平面上，已知mA=6kgmA=6kg，mB=2kgmB=2kg，A A、B B间间=0.2.A=0.2.A物上系一细线，细物上系一细线，细线能承受的最大拉力是线能承受的最大拉力是20N20N，设，设A A、B B间最大静摩

37、擦力间最大静摩擦力等于滑动摩擦力等于滑动摩擦力.在细线不被拉断的情况下，下述中在细线不被拉断的情况下，下述中正确的是正确的是()()A.A.当拉力当拉力F F12N12N时，时，A A静止不动静止不动B.B.当拉力当拉力F F12N12N时，时，A A相对相对B B滑动滑动C.C.当拉力当拉力F=16NF=16N时，时，B B受受A A摩擦力等于摩擦力等于4N4ND.D.无论无论(wln)(wln)拉力拉力F F多大，多大，A A相对相对B B始终静止始终静止第50页/共63页第五十一页，共63页。【例【例5 5】如图，静止于粗糙的水平面上的质量为】如图，静止于粗糙的水平面上的质量为M M的的

38、斜劈斜劈A A的斜面上，一质量为的斜面上，一质量为m m物体物体B B沿斜面向下做下列沿斜面向下做下列(xili)(xili)运动：运动：（1 1）匀速运动（静止）匀速运动（静止）（2 2）加速度）加速度a a下滑下滑（3 3）加速度）加速度a a匀减速下滑，求斜劈受到的水平面给匀减速下滑，求斜劈受到的水平面给它的静摩擦力和支持力？它的静摩擦力和支持力？（4 4）如果匀减速上滑呢？如果匀减速上滑呢？P55（1）1、隔离分析、隔离分析2、整体分析、整体分析方法方法第51页/共63页第五十二页，共63页。【解题回顾】若一个系统内物体的加速度不相【解题回顾】若一个系统内物体的加速度不相同，（主要指大

39、小不同）又不需求系统内物体同，（主要指大小不同）又不需求系统内物体间的互相作用力时，利用间的互相作用力时，利用FxFx外外=m1a1x+m2a2x,Fy=m1a1x+m2a2x,Fy外外=m1a1g+m2a2y+=m1a1g+m2a2y+对系统列式较简捷，因为对系统分析外力，可对系统列式较简捷，因为对系统分析外力，可减少未知的内力，使列式方便，大大简化了运减少未知的内力，使列式方便，大大简化了运算，以上这种方法，我们把它也叫做算，以上这种方法，我们把它也叫做“整体法整体法”，用此种方法要抓住三点，用此种方法要抓住三点(sn din)(sn din)：（1 1）分析系统受到的外力；（）分析系统受

40、到的外力；（2 2）分析系统内）分析系统内各物体的加速度大小和方向；（各物体的加速度大小和方向；（3 3）建立直角）建立直角坐标系坐标系.分别在两方向上对系统列出方程分别在两方向上对系统列出方程.第52页/共63页第五十三页，共63页。一一质质量量为为M=10Kg的的木木楔楔，ABC静静止止在在粗粗糙糙(cco)水水平平地地面面上上，动动摩摩擦擦因因数数为为=0.02，在在木木楔楔的的倾倾角角为为30的的斜斜面面上上，有有一一质质量量为为m=1.0Kg的的的的块块由由静静止止开开始始沿沿斜斜面面下下滑滑，如如图图所所示示。当当滑滑行行路路程程S=1.4m时时，其其速速度度V=1.4m/s，在在

41、这这过过程程中中，木木楔楔没没有有动动，求求地地面面对对木木楔楔摩摩擦擦力力的的大大小小和和方方向向。(重重力力加加速速度度g=10m/s2)如果如果(rgu)用整体解这题用整体解这题呢？呢？第53页/共63页第五十四页，共63页。临界问题是动力学中常见的一类问题，临界问题是动力学中常见的一类问题，一般的临界问题大多由于物体的受力一般的临界问题大多由于物体的受力（一般为接触力）发生突变，造成加速（一般为接触力）发生突变，造成加速度发生突变，解决度发生突变，解决(jiju)这类问题的这类问题的关键是要挖掘临界条件，只要让临界条关键是要挖掘临界条件，只要让临界条件充分暴露出来，我们就能用牛二定律件

42、充分暴露出来，我们就能用牛二定律解决解决(jiju)之。之。九、临界九、临界(ln ji)与极值问题与极值问题 第54页/共63页第五十五页，共63页。三种临界三种临界(ln ji)问题问题1、相互接触的两物体脱离、相互接触的两物体脱离(tul)的临界条件的临界条件是相互作用的弹力为零。即是相互作用的弹力为零。即N=0。例例1：如图，一细线的一端固定于如图，一细线的一端固定于倾角为倾角为450的光滑滑块的光滑滑块A的顶端的顶端P处，细线的另一端栓一质量为处，细线的另一端栓一质量为m的小球，当滑块以的小球，当滑块以a=2g的加速度的加速度向左运动时，线中拉力向左运动时，线中拉力T=450PAa第

43、55页/共63页第五十六页，共63页。【例【例2 2】一弹簧称的称盘质量】一弹簧称的称盘质量m1=1.5kgm1=1.5kg，盘内放一，盘内放一物体物体P P，P P的质量的质量m2=10.5kgm2=10.5kg，弹簧质量不计，其劲，弹簧质量不计，其劲度系数度系数k=800N/mk=800N/m，系统处于静止状态，系统处于静止状态(zhungti)(zhungti)，现给，现给P P施加一竖直向上的力施加一竖直向上的力F F使从静止开始向使从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初上做匀加速运动，已知在最初0.2s0.2s内内F F是变力，在是变力，在0.2s0.2s后后F F是恒力，求是恒力，

44、求F F的最小值和最大值各为多少的最小值和最大值各为多少？第56页/共63页第五十七页，共63页。2、绳子、绳子(shng zi)松弛的临界条件是绳中松弛的临界条件是绳中张力为零，张力为零，即即T=0。例例3：上题中若斜面向右匀加速运动，为：上题中若斜面向右匀加速运动，为保持小球与斜面体相对静止，问斜面体保持小球与斜面体相对静止，问斜面体的最大加速度不能超过多少？的最大加速度不能超过多少？450PAa第57页/共63页第五十八页，共63页。3、存在静摩擦的连接系统，相对静止与相对、存在静摩擦的连接系统，相对静止与相对滑动滑动(hudng)的临界条件是静摩擦力达到最的临界条件是静摩擦力达到最大值

45、，即大值，即f静静=fm。例例4：如图质量为：如图质量为m的物体的物体A放置在质量为放置在质量为M的的物体物体B上，上，B与弹簧相连，他们一起在光滑的水平与弹簧相连，他们一起在光滑的水平面上做简谐运动，已知，面上做简谐运动，已知，A、B之间的动摩擦因素之间的动摩擦因素为为，振动过程中振动过程中A、B无相对滑动，弹簧的劲度无相对滑动，弹簧的劲度系数为系数为K，求求A、B一起振动的最大振幅为多少？一起振动的最大振幅为多少？BA第58页/共63页第五十九页，共63页。补充补充(bchng)内容内容第59页/共63页第六十页，共63页。如如图图所所示示，一一平平直直传传送送(chunsn)带带以以速速

46、率率V02m/s匀匀速速运运行行，传传送送(chunsn)带带把把A处处的的工工件件运运送送到到B处处，A、B相相距距L10m，从从A处处把把工工件件轻轻轻轻搬搬到到传传送送(chunsn)带带上上，经经过过时时间间t=6s能能传传送送(chunsn)到到B处处。如如果果提提高高传传送送(chunsn)带带的的运运行行速速率率，工工件件能能较较快快地地从从A处处传传送送(chunsn)到到B处处。要要让让工工件件用用最最短短的的时时间间从从A处处传传送送(chunsn)到到B处处，说说明明并并计计算算传传送送(chunsn)带带的的速速率率至少应为多大？至少应为多大？第60页/共63页第六十一

47、页，共63页。如图所示，如图所示，A、B是竖直平面内的光滑弧面，一个是竖直平面内的光滑弧面，一个物体物体(wt)从从A点静止释放，它滑上静止不动的水点静止释放，它滑上静止不动的水平皮带后，从平皮带后，从C点离开皮带做平抛运动，落在水平点离开皮带做平抛运动，落在水平地面上的地面上的D点点.现使皮带轮转动，皮带的上表面以某现使皮带轮转动，皮带的上表面以某一速率向左或向右做匀速运动，小物体一速率向左或向右做匀速运动，小物体(wt)仍从仍从A点静止释放，则小物体点静止释放，则小物体(wt)将可能落在地面上将可能落在地面上的的第61页/共63页第六十二页，共63页。1.当皮带以vP向左运动时，由于滑动摩

48、擦力大小及方向均和皮带静止时一样，故小物体滑至C点时vC=vC,落点应仍在D点.2.当皮带以vP向右运动时，可能出现多种情形：（1）若vB=vP，小物体和皮带相对静止，一起匀速向右运动，vC=vBvC,故落点应在D点右侧.(2)若vBvP，小物体所受滑动摩擦力方向应向左，小滑块做匀减速运动，这时必须分两种情况继续讨论:(a)在匀减速运动中，小物体的速率一直比皮带的速率大，故所受的滑动摩擦力方向一直向左，此情况同皮带静止不动一样，落点应在D点.(b)在匀减速运动中，小物体的速率先比皮带的速率大，随着速率的减小，小物体的速率和皮带的速率相同，这时小物体和皮带以相同速率一起匀速运动到C点，这种情况小物体运动的性质不再单一，匀减速运动的路程比皮带静止时要短，皮带静止时vC2=vB2-2as=vB2-2gs,皮带向右运动时vC2=vB2-2as=vB2-2gs因为ss,所以vCvC故落点应在D点右侧.(3)若vBvP,小物体所受滑动摩擦力方向向右，小物体将做匀加速运动，这时必须分两种情况继续讨论：（a）在匀加速运动中，小物体的速率虽然增加但一直比皮带的速率小，故全过程做匀加速运动，vCvBvC,所以落点在D点右侧.(b)在匀加速运动中，小物体的速率逐渐增大(znd)，最后等于皮带的速率，两者一起匀速运动至C点，vCvBvC,落点应在D点右侧.第62页/共63页第六十三页，共63页。