2-4_牛顿定律的应用举例

1）确定研究对象进行受力分析；（隔离物体，画受力图，不要画力的分解图.）2）取坐标系；3）列方程（一般用分量式,用文字符号列方程式）；4）利用其它的约束条件列补充方程；5）先用文字符号求解，后代入数据计算结果.,解题的基本思路,（1）如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计.且.求重物释放后，物体的加速度和绳的张力.,解以地面为参考系,画受力图、选取坐标如图,例1阿特伍德机,（2）求物体的运动方程.,解绳不可伸长,则两物体的加速度的值保持相等,对m1,（3）若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度相对地面向上运动时，求两物体相对电梯的加速度和绳的张力.,解以地面为参考系,设两物体相对于地面的加速度分别为，且相对电梯的加速度为,解汽车的加速度,思考:在6.90s的时间里,汽车行进了多长的路程?,例2设有一质量为m=2500kg的汽车,在平直的高速公里上以每小时120km的速度行驶.若欲使汽车平稳地停下来,驾驶员启动刹车装置,刹车阻力是随时间线性增加的,即,其中b=3500Ns.试问此车经过多长时间停下来.,例3雨滴的收尾速度.设半径为r质量为m的雨滴,从距地面高空某处以速度140m/s落下（相当于声速的1/3）.如果这样的雨滴密集的打在人的身上,将会对人造成很大的伤害.幸好,由于大气对雨滴的阻力作用,使雨滴的落地速度大为减小,并使雨滴匀速地落向地面,这个速度也叫做收尾速度.空气对雨滴的阻力Ff与很多因素有关,作为一般计算,常用从实验得到的经验公式即Ff=0.87r2v2,式r和v中分别是雨滴的半径和速度.试求雨滴的半径分别为0.5mm、1.0mm和1.5mm时的收尾速度是多少?,浮力,解:雨滴的密度为1,空气的密度为2.,已知：,.,例4高台跳水游泳池的深度.为保证跳水运动员从10m高台跳入游泳池中的安全,规范要求水深必须在4.505.50m之间.为什么要做这样的规定呢?,解：1）运动员自由落体入水，速度,2）,设所受阻力：,水中安全速度；人体质量.,入水后,令:,已知：,由,得,例5如图绳索绕圆柱上，绳绕圆柱张角为，绳与圆柱间的静摩擦因数为，求绳处于滑动边缘时,绳两端的张力和间关系.（绳的质量忽略）,解:取坐标如图,取一小段绕圆柱上的绳ds.,圆柱对的摩擦力圆柱对的支持力,两端的张力，,若,例6如图所示（圆锥摆），长为的细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心O的铅直轴作角速度为的匀速率圆周运动.问绳和铅直方向所成的角度为多少？空气阻力不计.,解:,越大，也越大,利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）.,剑桥大学CambridgeUniversity(http:/www.cam.ac.uk),81位获诺贝尔奖，29位获得物理奖,22位获得生理医学奖,19位获得化学奖,7位获得经济学奖,2位获文学奖，2位获和平奖。,牛顿、培根、拜伦、达尔文、罗素、凯恩斯、麦克斯韦、瑞利、汤姆逊、卢瑟福、朗之万、布拉格等。中国学者华罗庚、赵忠尧、王竹溪、肖乾、叶君健、徐志摩等。,剑桥名人,卡文迪许实验室,卡文迪许实验室相当于剑桥大学的物理系，是近代科学史上第一个社会化和专业化的科学实验室，也是20世纪物理学的发源地之一。,卡文迪许实验室成为电磁理论、气体放电理论、原子物理、核物理、晶体物理、分子生物学和射电天文学的发祥地。在这里，发现过