《牛顿运动定律》PPT课件.ppt

第5讲 牛顿运动定律,一、牛顿第一定律,1.内 涵,一切物体都有惯性，即物体的运动不需要力来维持,外力可以改变物体的运动状态。即力是使物体产生加速度的原因,2.注 意,牛顿第一定律不是实验定律，它是通过理想实验加以推理得出。,它不是牛顿第二定律的特例，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,惯性与惯性定律、惯性运动（匀速直线运动）不同。,3、惯性是物体的固有属性。,（1）“固有”有两层含义，一是表示一切物体都有，二是表示“一定有”，即不存在没有惯性的物体和场合。,（2）“属性”说明惯性是物体具有的一种性质，而不是物理量，也不是物体间的相互作用，只可说“物体具有惯性”，不可说“受到惯性作用”，也不可说“具有向东惯性”。,4、质量是惯性的唯一量度,与物体的受力情况、运动情况（加速、减速、匀速、静止）、温度、位置（地球还是月球上）等都无关。,例：有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？,不可行;这个设想不符合物理原理，,因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态不可能使它相对地球绕行一周的,二、牛顿第三定律：,1作用力与反作用力的特点,三同,1.同时产生、同时消失 、同时变化,2.同性质力,3.同大小,三不同,1.方向不同,2.作用对象不同,3.效果不同,2.注意：,作用力与反作用力的大小、方向与物体的任何运动状态无关,作用力与反作用力的产生只存在于两个物体之间，与第三者无关。,3.两平衡力的特点：,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,不一定同时产生、同时消失,不一定是同性质力,作用在同一物体上。,在运用牛顿运动定律解题时，常依据牛顿第三定律进行研究对象转换，解题时应注意说明。,15.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。 重力加速度取10m/s2。 当运动员与吊椅一起 正以加速度1m/s2上 升时，试求: （1）运动员竖直 向下拉绳的力； （2）运动员对吊 椅的压力。,15.,(1）对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有： 解得：,m人g,（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：,由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N,由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力,一、知识结构,牛顿运动定律,牛一定律 惯性3,牛二定律 F合=ma 4,牛三定律 F=F,受力情况,a,运动情况,G=mg F=kx f=N F=Gm1m2/r2 F电=Eq F安=BIL F洛=Bqv,力的合成 与分解,F合=ma Fx=max Fy=may,a,1、静止:a=0,v=0,2、匀速直线 a=0,v=S/t=定值,3、匀变速直线a=恒定 v=v0+at S= v0t+at2/2,4、匀速圆周an=v2/r an=r2,5、简谐运动f=kx=ma,二、应用牛顿运动定律解题的一般步骤,1、细审题、取对象； 2、判运动、画力图； 3、定方向、列方程； 4、解方程、验结果。,正交分解 力的分解或运动分解,1、只量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为，求人受的支持力和摩擦力。,高考解密P17511,二、专题练习,高考解密P1766,2、质量为m的物体在倾角为的质量为M的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，如图物体沿斜面由静止加速下滑时斜面始终保持静止，求水平面给斜面的摩擦力 大小和方向,基础行P465,正交分解在牛顿第二定律中的应用、整体法和隔离法、超重与失重问题。,3、风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。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。（1）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，这时小球所受风力为小球重力的0.5倍，求小球与 杆间的动摩擦因数；（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为370并固定，则小球从静止出发在杆上滑下距离S 所需时间为多少？ (sin370 =0.6 cos370 =0.8),高考解密P17512,4、如图质量为m的物块，用两细绳悬挂于车顶，当车静止时两细绳与车顶面夹角分别为600和300，当小车以大小为2g的加速度向右匀加速运动时，绳对m的拉力各为多少？,“临界状态”问题,3、一物块从在倾角为、长为S的斜面上端由静止开始下滑，物块与斜面的动摩擦因数为，求物块滑到斜面底端所需的时间。,解：以物块为研究对象进行受力分析如图,4、如图轻绳OA橡皮绳AB系两个质量均为m的物A和B，并处于静止状态，将OA剪断的瞬间，A、B的加速度各为多大？方向如何？若整个装置以a竖直向上做匀 加速运动， 剪断OA 的瞬间， A、B的加 速度又各为多 大？方向如何？,(1)aA=2g 方向竖直向下； aB=0 (2) a,A=2(a+g) 方向竖直向下； a,B=a 方向竖直向上,4、质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一质量为m的小球，小球上下振动，框架始终没有离开地面，当框架对地面压力为零瞬间， 小球的加速度 为多少？,6、如图质量为m=10kg的小球挂在倾角=370的光滑斜面的固定铁杆上，当斜面和小球以a1=g/2匀加速向右运动时，求小球对绳的拉力和对斜面的压力；当斜面和小球以a2= g匀加速向右运动时，小球对绳的 拉力和对斜面的 压力又为多少？,（第2课堂P65例6）,“临界状态”问题,a1=g/2,7、在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为mA和mB，弹簧的劲度系数为k，C为固定挡板，系统处于静止状态，现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和 从开始到此时物 块A的位移d。,（第2课堂P66例9）,9、如图在劲度系数为k的轻弹簧下端挂一个质量为m的物体，物体下面用一木板托着，使弹簧恰好维持原长，然后使木板以加速度a竖直向下做匀加速运 动且ag，则木板 与物体脱离所经历 的时间？,10、将金属块m用压缩的轻弹簧卡在箱中如图，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，当箱以a=2.0m/s2的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6.0N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N。（1）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况，（2）要使 上顶板的压力传感器的示数 为零，箱沿竖直方向运动情 况可能是怎样的？,（王厚雄完全解读-P52-12）,11、如图质量为1kg初速度为10m/s的物体沿粗糙水平面向右滑行，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，同时还受到一个与运动方向相反、大小为3N的外力F作用，经3s 后撤去外力，求 物体滑行的总位移。,12、如图A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图象，由图分析可知：A、两地重力加速度是gAgB B、两物体质量是mAmB C、两地重力加速 度是gA=gB D、两物体质量是mA=mB,15、皮带运输机是靠货物和传送带间摩擦力把货物送往高处，已知传送带与水平面的倾角为=370以4m/s的恒定速率向上运行，在传送带的底端A处无初速的放上一质量为0.5kg的物体，与传送带间的摩擦系数为0.8，传送带底端A到顶端B的长度为25m，求物体从A到B的时间,（五年高考P5811）,14、如图长为L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃球，玻璃管从静止开始受一竖直向下的恒力F=12N的作用竖直向下运动，经t时间小球离开管口，空气阻力不计 取g=10m/s2，求时间 t和小球离开玻璃管的 速度。,（五年高考P5812）,13、（06-14分）一个质量为 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数 。从 开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力