上课牛顿第二运动定律.ppt

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1、动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题:一类是已知受力情况求解运动情况；另一类是已一类是已知受力情况求解运动情况；另一类是已知运动情况求解受力情况知运动情况求解受力情况.受力情况受力情况运动情况运动情况通过分析受力求通过分析受力求a,再利用运动学公式再利用运动学公式通过运动学公式通过运动学公式 求求a再计算力再计算力 4.解方程、检验解方程、检验.求出结果后，要养成检验的好习惯，求出结果后，要养成检验的好习惯，看看结果是否符合题意或实际情况看看结果是否符合题意或实际情况.应用牛顿第二定律的基本步骤应用牛顿第二定律的基本步骤1.明确研究对象根据题意选取某一物体作为研究对明确研究对象根据题意选取

2、某一物体作为研究对 象，往往是解题的第一要点。象，往往是解题的第一要点。2.分析物体的受力和运动状态，通过把研究对象隔离分析物体的受力和运动状态，通过把研究对象隔离出来出来(隔离法隔离法)，抓住力的本质特征，按顺序分析受力，抓住力的本质特征，按顺序分析受力情况情况再弄清物体是如何运动的，分析的同时画出再弄清物体是如何运动的，分析的同时画出物体受力及运动过程的示意图。物体受力及运动过程的示意图。3.选取正方向，列方程，画好受力图后，要规定正方选取正方向，列方程，画好受力图后，要规定正方向或建立直角坐标系，把各力分解，然后列出牛顿第向或建立直角坐标系，把各力分解，然后列出牛顿第二定律的表达式。二定

3、律的表达式。例、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先例、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示径，如图所示（1 1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.50.5倍，求小球与倍，求小球与杆的动摩因数杆的动摩因数.（2 2）保持小球所示风力不变，使杆与水平方向间夹角为）保持小球所示风力不变，使杆与水平方向间

4、夹角为3737并并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s s的时间为多少的时间为多少（sin37sin37=0.6,cos37=0.6,cos37=0.8=0.8）练习：如图，倾斜索道与水平面的夹角为练习：如图，倾斜索道与水平面的夹角为370，当载人车厢沿钢索作匀加速直线运动时，车厢当载人车厢沿钢索作匀加速直线运动时，车厢中的人对厢底的压力为其体重的中的人对厢底的压力为其体重的1.25倍，那么，倍，那么，车厢对人的摩擦力为其体重的车厢对人的摩擦力为其体重的 倍。倍。基本题型基本题型例例5 如图，质量为如图，质量为m=1kg的物体静止在与水平方向的物体静止

5、在与水平方向成成=370角的固定斜面上。当物体受到水平恒力角的固定斜面上。当物体受到水平恒力F作用作用后，经时间后，经时间t=2秒，物体沿斜面向上移动了秒，物体沿斜面向上移动了S=8米。如米。如果物体与斜面间的滑动摩擦系数果物体与斜面间的滑动摩擦系数=0.3，求水平恒力的大小求水平恒力的大小?F例例2.A、B两物体的质量分别为两物体的质量分别为mA=2kg，mB=3kg，它们之间的最大静摩擦力和滑动摩擦，它们之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为力均为fm=12N，将它们叠放在光滑水平面上，将它们叠放在光滑水平面上，如图所示，在物体如图所示，在物体A上施加一水平拉力上施加一水平拉力F15N，则则A

6、、B的加速度各为多大？的加速度各为多大？经经典典练练习习:倾倾角角为为的的斜斜面面体体上上，用用长长为为l的的细细绳绳吊吊着着一一个个质质量量为为m的的小小球球，不不计计摩摩擦擦试试求求斜斜面面体体以以加加速速度度a向向右右做做匀匀加加速速度度直直线运动时，绳中的张力线运动时，绳中的张力分分析析：不不难难看看出出，当当斜斜面面体体静静止止不不动动时时，小小球球的的受受力力情情况况，如如图图(1)所所示示当当斜斜面面体体向向右右做做匀匀加加速速直直线线运运动动的的加加速速度度大大于于某某一一临临界界值值时时，小小球球将将离离开开斜斜面面为为此此，需需首首先先求求出出加加速速度度的的这这一一临临界

7、界值值采采用用隔隔离离体体解解题题法法选选取取小小球球作作为为研研究究对对象象，孤孤立立它它进进行行受受力力情情况况分分析析，显显然然，上上述述临临界界状状态态的的实实质质是是小小球球对对斜斜面面体的压力为零体的压力为零2、瞬时问题、瞬时问题例例1如图所示，当剪断如图所示，当剪断AB、OB舜时，舜时，求两图中小球的加速度。求两图中小球的加速度。例例2 如如图图所所示示，A、B两两物物体体的的质质量量分分别别为为M和和m，中中间间用用轻轻弹弹簧簧相相连连，物物体体与与水水平平面面间间的的摩摩擦擦因因数数为为，在在水水平平拉拉力力作作用用下下，A、B一一起起以以加加速速度度a向向右右作作匀匀加加速

8、速直直线线运运动动。试试求求突突然然撤撤去去拉拉力力的的瞬瞬间间，两两物物体体的的加加速速度度各各为多大。为多大。答案：答案：aA=a ，aB=Ma+（M+m）g/m练练习习 一一块块木木板板上上叠叠放放着着两两个个物物体体（如如图图所所示示），它它们们的的质质量量关关系系为为M2m，中中间间用用一一轻轻弹弹簧簧联联结结，并并处处于于静静止止状状态态。突突然然抽抽去去木木板板，此此时上、下两物体的加速度各为时上、下两物体的加速度各为A、g,2g;B、0，g C、0，2g；D、0，1.5g。3、皮带传输问题、皮带传输问题例例1、如图所示，一平直传送带以速率、如图所示，一平直传送带以速率V02 m

9、/s匀速匀速运行，传送带把运行，传送带把A处的工件运送到处的工件运送到B处，处，A、B相距相距L10m，从，从A处把工件轻轻搬到传送带上，经过时间处把工件轻轻搬到传送带上，经过时间t=6s能传送到能传送到B处。如果提高传送带的运行速率，工处。如果提高传送带的运行速率，工件能较快地从件能较快地从A处传送到处传送到B处。要让工件用最短的时间处。要让工件用最短的时间从从A处传送到处传送到B处，说明并计算传送带的速率至少应处，说明并计算传送带的速率至少应为多大？为多大？案例如图所示，案例如图所示，A、B是竖直平面内的光滑弧面，是竖直平面内的光滑弧面，一个物体从一个物体从A点静止释放，它滑上静止不动的水

10、平皮点静止释放，它滑上静止不动的水平皮带后，从带后，从C点离开皮带做平抛运动，落在水平地面上点离开皮带做平抛运动，落在水平地面上的的D点点.现使皮带轮转动，皮带的上表面以某一速率向现使皮带轮转动，皮带的上表面以某一速率向左或向右做匀速运动，小物体仍从左或向右做匀速运动，小物体仍从A点静止释放，则点静止释放，则小物体将可能落在地面上的小物体将可能落在地面上的A.D点右边的点右边的M点点 B.D点点C.D点左边的点左边的N点点D.从从B到到C小物体速度降为零，停在小物体速度降为零，停在C点不下落点不下落7、连接体问题、连接体问题 在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以在应用牛顿第二定律解题时

11、，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体可取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体可以有相同的速度和加速度，也可以有不同的速度和加以有相同的速度和加速度，也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。使解题过程简单明了。例例1 如图如图A、B两木块的质量分两木块的质量分别为别为mA、mB，在水平推力，在水平推力F作用作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，下沿光滑水平面匀加速向右运动，求求A、B

12、间的弹力间的弹力FN。例例2 如如图图，倾倾角角为为的的斜斜面面与与水水平平面面间间、斜斜面面与与质质量量为为m的的木木块块间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为，木木块块由由静静止止开开始始沿沿斜斜面面加加速速下下滑滑时时斜斜面面仍仍保保持持静静止止。求求水水平平面面给给斜面的摩擦力大小和方向。斜面的摩擦力大小和方向。3如图所示，物块如图所示，物块A、B用仅能承受用仅能承受10牛拉力的轻细牛拉力的轻细绳相连，置于水平桌面上绳相连，置于水平桌面上,A的质量的质量mA=2kg,与桌面的与桌面的动摩擦因数为动摩擦因数为0.4,B的质量的质量mB=4kg,与桌面的动摩擦与桌面的动摩擦因数为因数为0.1

13、,今用一水平力今用一水平力F拉拉物块物块A或或B,使物块尽使物块尽快运动起来，那么为了不致使细绳被拉断，最大的水快运动起来，那么为了不致使细绳被拉断，最大的水平拉力是多大？是拉平拉力是多大？是拉A还是拉还是拉B？4如图所示，质量如图所示，质量M=400克的劈形木块克的劈形木块B上上叠放一木块叠放一木块A，A的质量的质量m=200克。克。A、B一起一起放在斜面上，斜面倾角放在斜面上，斜面倾角=37。B的上表面呈的上表面呈水平，水平，B与斜面之间及与斜面之间及B与与A之间的摩擦因数之间的摩擦因数均为均为=0.2。当。当B受到一个受到一个F=5.76牛的沿斜面牛的沿斜面向上的作用力向上的作用力F时，

14、时，A相对相对B静止，并一起沿静止，并一起沿斜面向上运动。求：（斜面向上运动。求：（1）B的加速度大小；的加速度大小；（2）A受到的摩擦力及受到的摩擦力及A对对B的压力的压力.5.将金属块将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图如图3226所示所示.在箱的上顶板和下底板装有压力在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动传感器，箱可以沿竖直轨道运动.当箱以当箱以a=2.0 m/s2的的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为器显示的压力为6.0 N，下底板的压力传感器显示的压，下底板的压力传感器显示的压力为力为10.0 N.(取取g=10 m/s2)图图3226(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况示数的一半，试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？运动的情况可能是怎样的？