牛顿运动定律的应用两类动力学问题.pptx

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1、例二例二：如图所示，：如图所示，ACAC、BCBC为位于竖直平面内的两为位于竖直平面内的两根光滑细杆，根光滑细杆，A A、B B、C C三点位于同一圆周上，三点位于同一圆周上，C C为为该圆周的最低点，该圆周的最低点，a a、b b为套在细杆上的两个小环，为套在细杆上的两个小环，若两环同时从若两环同时从A A、B B两点由静止开始下滑，则两点由静止开始下滑，则 A Aa a环先到达环先到达C C点点 B Bb b环先到达环先到达C C点点 C Ca a、b b环同时到环同时到 达达C C点点 D D由于两杆的倾角由于两杆的倾角 未知，故无法判断未知，故无法判断C第1页/共11页例三：(2009

2、(2009年东北三校联考)如图3-2-133-2-13所示，一皮带输送机的皮带以v=13.6m/sv=13.6m/s的速率做匀速运动，其有效输送距离AB=29.8 mAB=29.8 m，与水平方向夹角为=37=37将一小物体轻放在A A点，物体与皮带间的动摩擦因数=0.1=0.1，求物体由A A到B B所需的时间(g(g取10 m10 ms s2 2)第2页/共11页例四例四：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示小球孔径略大于细杆直径

3、，如图所示.(1)(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的小球所受重力的0.50.5倍倍.求小球与杆间的动摩擦因数求小球与杆间的动摩擦因数(2)(2)保持小球所受风力不变，保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为使杆与水平方向间夹角为3737并固定，则小球从静止出发并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离在细杆上滑下距离s s所需时所需时间为多少间为多少?(sin37=0.6,?(sin37=0.6,cos37=0.8)cos37=0.8)第3

4、页/共11页【解析】本题主要考查应用牛顿运动定律解决实际问题的能力题中将套有小球的细直杆放在我们比较陌生的风洞实验里，题目比较新颖，同时也考查了学生理解能力及灵活应用知识的能力 (1)(1)设小球所受的风力为F F，小球质量为m m 小球在杆上匀速运动时，F=F=m mg g，得 =F/mg=0.5mg/mg=0.5=F/mg=0.5mg/mg=0.5第4页/共11页(2)(2)设杆对小球的支持力为N N，摩擦力为f f，小球受力情况如图所示，将F F、mgmg沿杆方向和垂直杆方向正交分解，根据牛顿第二定律得FcosFcos+mgsinmgsin-f=ma-f=ma，N+FsinN+Fsin

5、=mgcos=mgcos ,f=f=N N，由可解得a=(Fcosa=(Fcos+mgsin+mgsin-f)/m=3/4g.-f)/m=3/4g.又s=(1/2)ats=(1/2)at2 2，第5页/共11页例五：如图1313所示，有一长度X X1m1m、质量M M10 kg10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m m4 kg4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数0.250.25，要使物块在2s2s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F F是多少？(g g取10 m/s2)10 m/s2)第6页/共11页F FFfFfmama物 FfFfMaMa车 其中

6、FfFfFfFfmgmg 由分析图结合运动学公式有x x1 11/21/2a a车t t2 2 x x2 21/21/2a a物t t2 2 x x2 2x x1 1x x 由解得a a车1 m/s1 m/s2 2 由解得a a物1.5 m/s1.5 m/s2 2所以F FFfFfmama物m m(gga a物)4(0.25104(0.25101.5)N1.5)N16 N.16 N.答案：16 N16 N第7页/共11页例六：（例六：（0404年全国年全国，2525）一小圆盘静止在桌布一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的与

7、桌的ABAB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为擦因数为1 1，盘与桌面间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为2 2。现突然以恒定加速度现突然以恒定加速度a a将桌布抽离桌面，加速度将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于方向是水平的且垂直于ABAB边。若圆盘最后未从桌边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度面掉下，则加速度a a满足的条件是什么？（以满足的条件是什么？（以g g表表示重力加速度）示重力加速度）ABa第8页/共11页解析：解析：设圆盘的质量为设圆盘的质量为m m，桌长为，桌长为l l，在桌布从圆盘上抽，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加

8、速度为，有出的过程中，盘的加速度为，有 桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a a2 2表示加速表示加速度的大小，有度的大小，有 设盘刚离开桌布时的速度为设盘刚离开桌布时的速度为v v1 1，移动的距离为，移动的距离为x x1 1，离开，离开桌布后在桌面上再运动距离桌布后在桌面上再运动距离x x2 2后便停下，有后便停下，有 盘没有从桌面上掉下的条件是盘没有从桌面上掉下的条件是 设桌布从盘下抽出所经历时间为设桌布从盘下抽出所经历时间为t t，在这段时间内桌布，在这段时间内桌布移动的距离为移动的距离为x x，有，有 而而 由以上各式解得由以上各式解得 第9页/共11页点评：点评：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如公式为匀变速直线运动公式，如第10页/共11页感谢您的观看！第11页/共11页