




已阅读5页,还剩77页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第1,4章牛顿运动定律,4.2实验:探索加速度与力、质量的关系,2,学习目标:1,通过实验探索物体的加速度与力、质量的关系,2,掌握实验中打点计时器的用法,3,归纳分析自己的实验结果,3物体的运动状态为什么会改变?物体的运动状态改变时,速度的变化会产生加速度。牛顿第一定律表明力是改变物体运动状态的原因。由此可见,加速度与外力有关,其加速度又与什么有关。例如,如果我们用同样的外力推空车或推满车,有什么区别呢?空车可以推测加速度与质量有关。那么,这样的推测是正确的吗?那么加速度与质量和外力有什么关系呢?获取新类,4,控制变量方法,实验探索:加速度和力,质量,a 和 f ,m 两个物理量之间的关系,从哪里开始?因此,此次探索自然确定为两个方面。一是保证质量不变,探讨加速度和外力的关系时;第二种是保证外力是必须的,当我们观察加速度和质量之间的关系时。最后,结合加速度与质量和外力的关系。中学的时候,我们在研究“欧姆定律”和“导体阻力的影响因素”时,都遇到了一种方法吗?研究方法,5,研究实验,第一,实验设备:汽车,打点计时器,纸带,一端有滑轮的长木头,细线,石头,钩弦,长度,平衡,1,汽车质量测量。天平,2,打点计时器用于打纸带和测量汽车的加速度。6,3,如何为轿车提供一定的合力?4,如何测量汽车的外力?7,示例1,所显示的木块以倾斜三角形坡度的恒定速度滑动,寻找坡度的动摩擦系数。q 2:此时,如果给物体加上沿斜面向下的力f,对当前物体施加的合力是多少?8,5,如何平衡摩擦?倾斜长木板()。此时物体处于斜面上,施加的合力为零。实验的时候肯定不是那么准确。如果我们能把木板对着斜坡粗略地以一定的速度下落(可以用纸带上的点来判断),那么9,6,绳子的拉力等于钩子的重量吗?怎么了?不等于!钩弦向下加速,因此绳的张力小于钩的重力。7,在什么情况下,钩子重力几乎等于绳子拉的力,即汽车的合力?如果沙和沙桶的质量比汽车小很多,绳子的张力几乎等于沙和沙桶的重力。也就是说,它们受到的外力几乎等于沙子和沙桶的重力。10,实验装置图,11,A,加速度与外力的关系,实验基本思路:不改变物体的质量,在其他共同作用下测量物体的加速度,分析加速度与外力的关系。12,0.100.146,0.200.302,0.300.428,0.400.592,0.500.75113,B,加速度和质量的关系:实验基本思路:保持物体受到的耦合外力不变,不同质量的物体在该力的作用下测量加速度,分析加速度和质量的关系。14,数据处理:加速度与质量的关系,15,另一种方法是汽车,一端带有滑轮的长树,厚,重量,钩弦,平衡,长度,长度尺度,宽端口夹,实验设备:16, 即:当每个物理量选择国际单位时,定义k=1,F=ma,(3)1N:质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力为1N,即1n=1kgm/S2,a,。,20,比牛顿第二定律更一般的表示:物体加速度的大小与施加的耦合外力成正比;与物体的质量成反比。加速度的方向与合力的方向相同。f=ma,f是合力的力。如图所示,赛车要在最短的时间内达到最大速度,除了加大牵引力外,对赛车质量尽可能小,21,了解牛顿运动规律:(1)a和f的关系,统一性:定律的物理量单位必须统一为国际单位制,即力为n单位,质量为kg,加速度为m/s2单位,矢量:加速度方向总是与引起此加速度的外力一致。并发性:加速度和结合外力是瞬时对应关系,有外力的话就有加速度,外力不变,加速度不变,外力随时间变化,加速度随时间变化。外力停止后,加速度消失。独立性:每个外力对应加速度,对接合加速度,22,牛顿运动定律的理解:f特定,a特定,统一,f变更,a变更,非均匀,f 0,a=b,施加在物体上的外力越大,速度也越大。c,物体通过外力均匀加速的直线运动,当合力逐渐减小时,物体的加速度逐渐减小,物体的速度逐渐减小。d,物体的加速度必须由一定的力作用,物体的加速度变化不是由一定的力作用。D,24,一名学生根据测量数据绘制了a-F图,实验问题为:摩擦力平衡,25,力学的两个基本问题,1,已知物体的力条件,确定物体的运动条件2,必须推导出已知物体的力情况,26,力学问题解决,1, 3、考虑因素(1)相同(2)相同单位系统(3)同时(4)相同单位系统(SI系统),主张对问题进行定性和半定量分析,掌握问题的物理情景,找出正确解决问题的关键,制定好的思维品质和解决问题的习惯。29,质量为2千克的水平地面上静止的物体以6.4N的水平拉力沿水平地面向右移动,物体与水平地面之间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s端的速度和4s内的位移。以滑雪者,质量m=75kg,V0=2m/s的初始速度沿山坡均匀加速滑动,倾角=300,t=5s的时间内滑动的距离s=60m,滑雪者获得的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)30、一辆货车,总质量为4.0103公斤,运动中的阻力为1.6103N,在恒定牵引力下从静止状态出发,牵引力为4.8103 n:启动10s的话,汽车的速度是多少?启动10s内的汽车位移是多少?31、木块质量为8千克,放在水平地面上,通过2N的水平阻力作用从静止开始运动,经过5s,位移为2.5m。如果木块运动的加速度(2)摩擦力的大小(3)拉力效果后退10s,木块能滑多远?32,如图所示,质量m=2Kg的物体固定在平滑的水平地面上,现在应用了大小F=10N和水平方向之间的夹角=370的斜面张力,物体向右均匀地进行加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8 g=10m/s2,5s位移,以及物件5s上的速度。33,33,如图所示,质量m=2千克的物体固定在平滑的水平地面上,现在水平方向角=370的倾斜拉力f应用于物体上,物体向右均匀加速直线运动。Sin370=0.6,cos370=0.8已知g=10m/s2,5s的结束速度为20m/s,寻找张力f的大小。34,如图所示,质量m=2Kg的物体固定在水平地面上,物体和水平面的滑动摩擦系数=0.25。现在,对对象应用大小F=10N和水平方向角度=370的倾斜拉力,使对象向右均匀加速直线运动。Sin370=0.6,cos370=0.8使用g=10m/s2确定对象在5s上的偏移以及在5s上的速度。35,如图所示,小块在倾斜的地面上以4m/s的初始速度上升,块和坡度之间的动摩擦系数为g占10m/s2,坡度足够长:(1)上升了多长时间,速度快了一半?(2)在块上滑动的最大距离是多少?36.质量为100t的机车从停车场出发,经过225米到达54公里/h,这时司机关掉发动机,让机车进站,机车再行驶125米才能停在车站。设定恒定的运动阻力,在机车关闭发动机之前求出牵引力。37.如图所示,质量为m=5kg的物体沿水平面向左移动,与地面的运动摩擦系数为=0.4,物体左侧水平速度为1=10m/s时,受水平向右拉的F=30N的作用。取G 10m/s2,过了多久,东西移动到8m/s的右边?(2)在此期间,物体通过的位移是多少?那个方向怎么样?F,38,1000T列车从车站开始均匀的加速直线运动,经过100s运行距离为1000m,运行阻力是运行重量的0.005倍,是否求出列车机车的牵引力?20g质量的子弹以500m/s的速度穿透4厘米厚的固定木块,然后变成400m/s。球体:子弹穿过木块时所受到的平均阻力。39、蹦床在绷紧的弹性网上跳跃、滚动、进行多种空中动作的运动项目,质量为60公斤的运动员在水平网上从3.2米的高度自由下落,网在垂直方向从水平面5.0米的高度跳下。据悉,运动员与网接触的时间为1.2s,在此期间,网对运动员的作用力如果用一定的力处理,则求出此力的大小(g取10m/s2)。40,质量为2千克的物体固定在水平地面上,通过10N的水平张力沿水平地面向右移动。物体和水平地面之间的滑动摩擦系数为0.2。q: 1)物体的加速度和2s内的位移是多少?2)如果这个拉力向37方向改变,物体的加速度和2s内的位移是多少?41,案例分析:某高高速公路列车的最大运行速度为270km/h,机车的持续牵引力为157kn。列车的总质量为100t,列车的阻力为重力0.1。如果列车在这种持续牵引力下均匀加速的直线运动,那么从列车运行时间到最大运行速度总共需要多长时间呢?42,mini实验:解释:球与瓶子一起向右均匀地加速直线运动,因此根据矢量,即结合外力必须等于加速度方向,合力水平向右,根据其输入力分析,球可以水平方向偏离。43,范例分析:44,如图1所示,垂直平面中半径为r的环,AB为垂直直径,AC为平滑倾斜轨道。寻找球在a点停止时沿交流坡度滑动的时间。45,延伸:在图3中,AB是圆的垂直直径,球沿其他平滑倾斜轨道静态下降所需的时间相同。46,应用牛顿的运动定律(2),47,1,质点力物体的平衡:1,平衡状态:2,平衡条件:物体在质点力的作用力下,保持静止状态,或者做匀速直线运动,我们说这个物体处于平衡状态。停止或均匀直线运动, v=0,a=0,f结合=0,48,受共点力作用的物件平衡条件:结合外力0 f结合=0,1,2力平衡条件:两个力大小相同,方向相反,作用于同一直线。49,2,3力的平衡条件,两个力的合力等于第三个大小,方向相反,作用在同一直线上。,50,是,1,图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的a,b端固定,平衡AD为水平,梁到水平角度为。AO的pull F1和BO的pull F2的大小,51,练习,如图所示,用两根绳子挂一个重力为20N的物体,物体处于静止状态。两根绳子的张力分别是多少?52,如果物体通过三个不平行的外力平衡,这三个力的工作线必须在同一个平面上,共点力,g,t,f,g,n1,N2,3力耦合原理,53,正交分解方法Fx=0Fy=0,54表明,物体由四个共点力平衡,F4=5n的力逆时针旋转900。如果其他三个力的大小和方向保持不变,此时对物体的合力为()a,0B,10NC,d,C,55,教室训练,1,图中所知。G=20N,=370,=0.5,球体:1)沿垂直墙均匀向下移动物体的推力F=?2) F=25N时物体停止,此时物体获得的摩擦力吗?56,2,木块质量为m,倾角为的斜面上,如果物体恰好以恒定速度下落:(1)物体和斜面之间的动摩擦系数=?2)现在,要把物体沿倾斜角推进一定的速度,需要对木块施加多大的锥度?(?57,教室训练,3,图,已知:=450,=300,G=100N,拜托:(1)两排拉力分别是多少?(2)如果绳子1的最大张力为300N,绳子2的最大张力为400N,那么悬挂的物体的最大重量是多少?58,59,【几个概念】1。实重量物体实际受到的重力大小称为实实在在。(即实际重量)2。视频重量测量的重力大小称为视频重量。重量为3。重量大于,重量称为超重。失重比体重小,称为失重。5.完全失重视力为零,称为完全失重。无论是超重、失重还是完全失重,物体受到的重力都不会改变。区别只是重力的作用。60,(a)超重,重物的质量设定为m,弹簧天平和重物与加速度a一起加速。弹簧天
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 12代王冠隔音施工方案
- 热能回收利用研究-第1篇-洞察及研究
- 异构图数据的关联规则挖掘-洞察及研究
- 2025年哈尔滨市南岗区人民医院招聘3人模拟试卷参考答案详解
- 洗涤剂行业跨国并购分析-洞察及研究
- 2025年山东土地乡村振兴集团有限公司招聘考前自测高频考点模拟试题及参考答案详解1套
- 项目咨询顾问提成方案
- 职业院校中德合作项目实施方案
- 物联网(IoT)在智能断路器中的应用-洞察及研究
- 教师发展培训计划范本
- 2025年书记在公文抄袭问题专项整治工作会议上的讲话范文
- GB/T 17219-2025生活饮用水输配水设备、防护材料及水处理材料卫生安全评价
- 出差工作安全培训课件
- 占道施工安全培训内容课件
- 2025年少先队大队委笔试试卷及答案
- 证券业反洗钱培训课件
- GJB3165A-2020航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范
- 2025年执业药师考试题库大全-附答案
- 退换货方案及措施
- 2025年食药监局考试题库
- 密室逃脱消防应急预案
评论
0/150
提交评论