牛顿运动定律二解答.pptx

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1、第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）2站在电梯中的人，看到用细绳连接的质量不同的两物站在电梯中的人，看到用细绳连接的质量不同的两物体，跨过电梯内一个挂在天花板上的无摩擦的定滑轮而处体，跨过电梯内一个挂在天花板上的无摩擦的定滑轮而处于于“平衡静止平衡静止”状态，由此，他断定电梯在作加速度运动，状态，由此，他断定电梯在作加速度运动，加速度是：加速度是：(A)大小为大小为g，方向向上，方向向上 (B)大小为大小为g，方向向下，方向向下 (C)大小为大小为 ，方向向上，方向向上 (D)大小为大小为 ，方向向下，方向向下只有处于完全失重状态，题中两物体才可能只有处于完全失重

2、状态，题中两物体才可能处于处于“平衡静止平衡静止”状态。此时电梯加速度大小为状态。此时电梯加速度大小为g,方向向下方向向下第1页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）3质量为质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁间，的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁间，并保持平衡，如图所示设木板和墙壁之间的夹角为并保持平衡，如图所示设木板和墙壁之间的夹角为，当当 逐渐增大时，小球对木板的压力将逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A)增加增加 (B)减少减少 (C)不变不变 (D)先是增加，后又减小压力增减的分界角为先是增加，后又减小压力增减的分界角为45 第2页/共22

3、页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）4一只质量为一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为质量为M的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为 (A)g(B)(C)(D)隔离体法隔离体法 由于小猴高度不变，故：由于小猴高度不变，故：T-mg=0T=T=mg.T+Mg=Ma,a=(M+m)g/M.第3页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）5

4、.如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为别为m1和和m2的重物，且的重物，且m1m2滑轮质量及轴上摩擦均滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为不计，此时重物的加速度的大小为a今用一竖直向下的今用一竖直向下的恒力代替质量为恒力代替质量为m1的物体，可得质量为的物体，可得质量为m2重物的加速度重物的加速度为的大小为的大小a，则，则 (A)a=a (B)aa (C)a a 第4页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）二、填空题二、填空题1 一个水平圆盘，以每秒转一周的恒定角速度绕过其中一个

5、水平圆盘，以每秒转一周的恒定角速度绕过其中心的竖直固定轴旋转在盘上距盘心心的竖直固定轴旋转在盘上距盘心0.80米处放置一质量米处放置一质量为为2千克的小物体，则此物体所受的惯性离心力的大小千克的小物体，则此物体所受的惯性离心力的大小为为_ 63.2 N;第5页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）2.一个水平圆盘，以恒定角速度一个水平圆盘，以恒定角速度 绕过其中心的竖直固定绕过其中心的竖直固定轴旋转在盘上距盘心轴旋转在盘上距盘心R处，放置一质量为处，放置一质量为m的小物体的小物体,它它与圆盘的摩擦系数为与圆盘的摩擦系数为 ，若小物体刚刚能够随着圆盘一起，若

6、小物体刚刚能够随着圆盘一起转而无相对运动，则以圆盘为参考系，对物体转而无相对运动，则以圆盘为参考系，对物体m的牛顿定的牛顿定律的表示式为律的表示式为_ 第6页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）3有一火车，在水平地面上以不变的加速度沿直线向前有一火车，在水平地面上以不变的加速度沿直线向前运动，在某时刻从火车天花板上掉下一个螺帽则在地面运动，在某时刻从火车天花板上掉下一个螺帽则在地面上静止的人看螺帽的加速度大小为上静止的人看螺帽的加速度大小为_，方向，方向是是_而在火车上静止的人看螺帽的加速度大小而在火车上静止的人看螺帽的加速度大小为为_竖直向下竖直向下;

7、g;以地面为参照系，螺帽做自由落体运动，加速度以地面为参照系，螺帽做自由落体运动，加速度大小为大小为g,方向竖直向下方向竖直向下以火车为参照系，由加速度的合成知螺帽的加速度以火车为参照系，由加速度的合成知螺帽的加速度大小为大小为第7页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）4 假如地球半径缩短假如地球半径缩短 1，而它的质量保持不变，则地，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度球表面的重力加速度g增大的百分比是增大的百分比是_ 2 第8页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）5在如图所示的装置中，两个定滑轮与绳的质量

8、以及滑轮在如图所示的装置中，两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计，绳子不可伸长，与其轴之间的摩擦都可忽略不计，绳子不可伸长，m1与平与平面之间的摩擦也可不计，在水平外力面之间的摩擦也可不计，在水平外力F的作用下，物体的作用下，物体m1与与m2的加速度的加速度a_，绳中的张力，绳中的张力T_.第9页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）第10页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）三、计算题三、计算题1.有一条单位长度质量为有一条单位长度质量为的匀质细绳，开始时盘绕在光的匀质细绳，开始时盘绕在光滑的水

9、平桌面上。现以一恒定的加速度竖直向上提绳，当滑的水平桌面上。现以一恒定的加速度竖直向上提绳，当提起的高度为提起的高度为y 时，作用在绳端的力为多少？若以一恒定时，作用在绳端的力为多少？若以一恒定速度竖直向上提绳时，仍提到速度竖直向上提绳时，仍提到y 高度，此时作用在绳端的高度，此时作用在绳端的力又时多少？力又时多少？第11页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）解：以被提起的绳段解：以被提起的绳段y为研究对象，建立坐标为研究对象，建立坐标Oy，它受拉它受拉力力F和重力和重力yg的作用，如图所示。由牛顿第二定律：的作用，如图所示。由牛顿第二定律：即：即：第1

10、2页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）2设电梯相对地面以加速度铅直向上运动。电梯中有一设电梯相对地面以加速度铅直向上运动。电梯中有一质量可略去不计的滑轮，在滑轮的两侧用轻绳挂着质量分质量可略去不计的滑轮，在滑轮的两侧用轻绳挂着质量分别为别为 和和 的重物。已知的重物。已知 求：求：解：解：则则：由：由：第13页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）同理：同理：则：则：解（解（1）、（）、（2）式得）式得 代入（代入（1）式得）式得 方向如图所示。方向如图所示。第14页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动

11、定律（二）牛顿运动定律（二）3.火车在水平直轨道上以加速度向右行驶在车中用细线火车在水平直轨道上以加速度向右行驶在车中用细线悬挂一小球，悬线相对于火车静止时与竖直方向成悬挂一小球，悬线相对于火车静止时与竖直方向成 角，角，如图所示试以车厢为参考系，列出动力学方程，并求出如图所示试以车厢为参考系，列出动力学方程，并求出 角角 解：以车厢为参考系，小球受力解：以车厢为参考系，小球受力如图所示如图所示 小球静止时合力为零，小球静止时合力为零，得得 第15页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）写投影式为写投影式为 解之得出解之得出 即即 第16页/共22页第二章

12、第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）4一光滑直杆一光滑直杆OA与竖直轴与竖直轴Oz成成 角（角（为常数）直为常数）直杆以匀角速度绕杆以匀角速度绕Oz轴转动，杆上有一质量为轴转动，杆上有一质量为m的小滑环的小滑环,在距在距O点为点为 处与直杆相对静止如图示处与直杆相对静止如图示.试以试以OA杆为参考杆为参考系求出此时杆的角速度系求出此时杆的角速度 ，并讨论小滑环是否处于稳定，并讨论小滑环是否处于稳定平衡？平衡？第17页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）解：解：(1)取杆取杆OA为参考系，小环处为参考系，小环处于静止状态，受力如图：

13、于静止状态，受力如图：、及惯性离心力及惯性离心力三者合力为零三者合力为零.其中其中 将将式沿式沿OA杆方向取投影可得杆方向取投影可得 第18页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）(2)因为因为N与杆是垂直的，故无论与杆是垂直的，故无论N取何值，都不影响小环取何值，都不影响小环 沿杆的运动现假定小环受到一个扰动，向杆沿杆的运动现假定小环受到一个扰动，向杆A端发生端发生 一位移一位移，即，即 大于零由上面大于零由上面式知：式知：即惯性离心力即惯性离心力F沿杆的分量大于重力沿杆的分量，沿杆的分量大于重力沿杆的分量，二者二者方向相反，方向相反，合力指向杆的合力指向杆的A端，故小环将沿杆向端，故小环将沿杆向A端加速，端加速，不能再返回平衡位置反之，如小环向不能再返回平衡位置反之，如小环向O端发生一端发生一 位位移，此时移，此时 0时，滑动摩擦力时，滑动摩擦力f=mgcos(正确画出正确画出为为 0 到到90之间的之间的f曲线曲线)(2)当当 0时时(tg0)，木块开始滑动，木块开始滑动 (指出指出 0=tg-1)第21页/共22页第二章第二章 牛顿定律牛顿定律牛顿运动定律（二）牛顿运动定律（二）感谢观看！感谢观看！第22页/共22页