牛顿第二定律的应用2修.ppt

牛顿第二定律的应用,例1用一水平恒力将质量为 250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行 50 m，历时 10 s，若物体受到阻力是物重的 0.1 倍，则外加的推力多大？(g 取 10 m/s2)风P43针对训练2,F=?, 如图所示，物体静止在水平地面上，用恒力推着它沿水平面运动，已知推力F500.0 N，物体的质量m250kg，经过时间t10.0 s，物体移动了距离s50.0 m，若物体受到阻力是物重的 0.1 倍,这时撤去推力F，物体还能运动多远？(取g10 m/s2),s=?,例1,如图所示，质量为 0.5 kg 的物体在与水平面成30角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5 m的距离速度由 0.6 m/s 变为 0.4 m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数0.1，求作用力 F 的大小( g10 m/s2) 风P44 6,F=0.44N,如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个小孩沿与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F4.0 N，玩具的质量m0.5 kg，经过时间t2.0 s，玩具移动了距离s4.8 m，这时幼儿松开手，玩具还能运动多远？(取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)习P24 10,s=1.73m,如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动已知小车质量是M、木块质量是m、力大小是F、加速度大小是a、木块和小车之间动摩擦因数是.则在这个过程中，关于木块受到的摩擦力大小正确的是( ) Ama Bma C. DFma,如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成角)，最后竖直向上加速运动则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是( ) A由大变小 B由小变大 C始终不变 D由大变小再变大,习P26 10,习P24 10,4、求题目所求量。,物体受 力情况,加速度 a,物体运 动情况,牛顿第 二定律,运动学 公 式,解题步骤：,1、找对象；,2、受力(运动)分析；,3、求a；,解题思路：,解题方法：（常用）,1、正交分解法；,2、整体与隔离法；,能否从今天的例题中总结一些规律？,（2011天津理综-2）如图6所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小 C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小,解析：运动中A、B整体具有水平向左的恒定加速度，使B产生此加速度的是A的静摩擦力。由牛顿第二定律可知，此力恒定不变，方向水平向左。本题选A。,【举一反三】,(2010年惠州二模)如图3211所示，质量为m的木块(可视为质点)沿倾角为的足够长的固定斜面以初速度v0向上运动，已知木块与斜面间的动摩擦因数为(分析计算时认为木块与斜面间的最大静摩擦力与动摩擦力相等)求： (1)木块上滑的加速度； (2)木块上升到最高点的时间； (3)分析木块上升到最高点时可能出现的情况，每种情况摩擦力f的大小、方向各有什么特点？,习P24 11,（2007.上海卷）如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数 据.(重力加速度g =10 m/s2)求: (1)斜面的倾角 (2)物体与水平面之间的动摩擦因数 (3) t =0.6 s 时的瞬时速度 v,类型风P40 模拟真题2,解：物体在光滑斜面上运动，做匀变速直线运动，由前三列数据可求物体在斜面上运动时的加速度,则 在斜面上运动时重力的分力提供加速度,即:a1=gsin,解得:=30. 物体在水平面上做匀速直线运动,由后两列数据可求得物体在水平面上运动时的加速度 a2= 负号表示水平面上的加速度与物体运动速度方向相反. 由a2=g得:= .,设物体在斜面上运动时间为t ,则物体到达斜面末端的速度v1=a1t=5t ,然后物体又做匀速直线运动,又经 过(1.2-t ) s 速度变为1.1 m/s,则a1t-a2(1.2-t)=v2, 代入数据解得t =0.5 s ,则t=0.6 s时物体在水平面上,其速度v=a1t-a2(t-t )=50.5 m/s-20.1 m/s=2.3m/s,1、 接触与脱离的临界条件：,二、动力学中的典型临界问题：,习P22 13、 P26 7,2、 相对静止与相对滑动的临界条件：,两个物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力。则它们相对静止或相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值或为零。,变式：如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为l，木板与水平地面间动摩擦因数为2。求加在木板上的力F至少为多大时，才能将木板从木块下抽出?,【分析】将M从m下抽出，此时对应的临界状态是：M与m间的摩擦力必定是最大静摩擦力fm，且m运动的加速度必定是二者共同运动时的最大加速度am 。,例2：周三晚测：12,将M抽出，F (M+m)(1+2)g。,3、绳子断裂与松弛的临界条件 ：,绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是张力T=0。,例3：如图所示的升降机中用两根能承受的最大拉力均为320N的绳子AO、BO吊着一质量m20kg的重物。两绳互相垂直，且AO与竖直方向夹角37。为了使AO、BO两绳不断裂，升降机由静止开始匀加速上升20m的最短时间是多少?,判断哪根绳子中先达最大张力是解题的关键所在。这需要通过受力分析，建立运动方程进行讨论，才能确定临界状态和临界条件。,三、传送带问题,难点：传送带与物体运动的牵制。 关键(突破点):是受力分析和情景分析 疑点: 牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。,随传送带一起向右匀速运动,练习1：如图所示，水平传送带上的物体。,分析物体的受力情况,传送带由静止开始起动,f,f0,f0,向上运输,向下运输,分析物体的受力情况,练习2 如图所示，倾斜传送带上静止的物体。,例题分析：,例一：如图所示，一平直的传送带以v=2m/s的速度匀速运行，现将一物体轻轻放在皮带上，若物体与皮带间的动摩擦因数是0.5，则传送带把物体传送L=10m的距离所需要的时间？,分析当物体刚放上传送带一段时间内，与传送带之间有相对滑动，在此过程中，物体受到传送带的滑动摩擦力是物体做匀加速运动的动力，物体处于相对滑动阶段。然后当物体与传送带速度相等时,物体相对传送带静止而向右以速度做匀速运动直到B端，此过程中无摩擦力的作用。,风P41 例一,如图所示，一平直的传送带以v=2m/s的速度匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处.A、B相距L=10m.从A处把工件无初速度地放到传送带上，经过时间t=6s传送到B处。欲用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？,变式1：,【分析】A物体无初速度放上传送带以后，物体将在摩擦力作用下做匀加速运动，因为L/tv/2，这表明物体从A到B先做匀加速运动后做匀速运动。,解：设物体做匀加速运动的加速度为a，加速的时间为t1，相对地面通过的位移为s，则有v=at1，s=at21/2，s+v(t-t1)=L. 数值代入得：a=1m/s2 要使工件从A到B的时间最短，须使物体始终做匀加速运动，至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度，由v2=2aL得：v=,f,如图所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=5m/s的速率沿顺时针方向运行。有一物体以v0=10m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动。若物体与皮带间的动摩擦因素=0.5，并取g=10m/s2，求物体从滑上皮带到离开皮带所用的时间。,答案： t=4.5s,变式2：,如图所示，倾角=30的传送带以恒定速率v=2m/s转动，皮带始终是绷紧的，皮带AB长L=5m,将质量为1kg的物体放在A点，经t=2.9s到达B点，求物体和皮带间的摩擦力？,变式3：风P41 纠错强化,f0,f1,提示：注意相对静止前后摩擦力是否发生变化,习P23 5、P24 12,变式4：如图示，传送带与水平面夹角为370 ，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5， AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间. （1）传送带顺时针方向转动. （2）传送带逆时针方向转动.,解： （1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：,mg sinmg cos= m a,a = gsingcos= 2m/s2,S=1/2a t2,（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：,开始摩擦力方向向下，向下匀加速运动,a=g sin370 + g cos370 = 10m/s2,t1=v/a=1s S1=at2 /2 =5m S2=11m,1s后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上,a2=g sin370 -g cos370 = 2