用牛顿运动定律解决几类典型问题分析解析.ppt

瞬时加速度问题，(1)刚性绳(或接触面):如果不产生明显的变形，则被认为会产生弹力的物体剪切(或脱离)，其弹力会立即变化，不需要变形恢复时间。 (2)弹簧(或橡胶绳):这种物体的特征是变形大，到变形恢复需要很长时间，在瞬时问题上，其弹力的大小多被看作不变。 牛顿运动定律应用中常见的一些典型类型，例题：图示中小球的质量为m，处于静止状态，与弹簧垂直的角度为。 (1)绳索OB和弹簧的拉力是多少？ (2)绳索OB断裂的瞬间，有多少力作用于物体？ 这些力的大小是多少？(3)在焚烧绳索OB的瞬间，求出球m的加速度的大小和方向。 【思考展开】在以上的例子中，切断图中的弹簧，求出刚切断的瞬间，球的加速度是多少？ 答案的加速度大小为g，方向垂直向下。 方法总结分析了瞬时加速度问题，主要抓住两个技巧：(1)，分析了瞬时前后力的状况和运动状态，给出了相应的规律公式。 2 )轻绳模型中的弹力可突变，轻弹力模型中的弹力不可突变的力学特征.1.如图所示，物体甲、乙的质量均为m的弹簧和悬垂线的质量可忽视。 悬垂线断线的瞬间，甲、乙的加速度值为() a .甲为0，乙为gB .甲为g，乙为gC .甲为0，乙为0D .甲为g，即学即b，扩张伸长率： 1，剪切弹簧时，甲、乙的加速度值为多少？ 加速度的大小全部为g，方向垂直向下，2、如果将上图变更为如下，吊线断开的瞬间，甲、乙的加速度数值是多少？ 甲为2g，乙为0、3，如图所示，a、b球的质量相等，弹簧的质量被忽略，倾斜度为的斜面平滑，系统静止时，弹簧和细线平行于斜面，细线被焚烧的瞬间，a、b的加速度的数值分别为多少，a为2gsinB为0，知识评论，BD， 2用整体法和隔离法解决了连接体的问题，1 .连接体：连接体是运动中一些物体重叠、排斥、用绳子或细棒连接的物体群。 高中阶段主要处理加速度相同(或零)的连体问题。 2 .连接体常见的连接方式：用轻绳连接。直接接触、摩擦接触、3 .连接体的解法：需要求各部分加速度相同的连接体中物体间的力时，使用“隔离法”。 两种方法由牛顿第二定律列方程求解。整体法求加速度，隔离法求相互作用，例题：两个物体a和b，质量分别为m1和m2，相互接触放置在光滑的水平面上。 如图所示，对物体a施加水平推力f时，物体a对物体b施加的力为多大？ 扩张：1.将上面光滑的水平面变成粗糙的水平面，动摩擦系数在力f的作用下向右加速运动时，物体a对物体b施加的力是多少？ 2 .将水平面变成倾斜角的平滑斜面，用与斜面平行的力f按下m1，使两物体加速滑动时，两物体之间的力会变成多大例题：将质量m的物体放置在平滑水平的高台上，用无视质量而不变形的绳索绕过固定滑轮与质量m的物体连接， 物体m和物体m的运动加速度是多少，扩张：将质量m的物体a放置在平滑的水平面上，用轻的绳索通过固定滑轮与质量m的物体b连接，如图(a )所示，将物体a的加速度设为a1，将物体b撤去，对物体a施加与物体b的重力相等的张力f，如图(b )所示，将物体a的加速度设为a2时， A.a1=2a2B.a1=a2C.a2=2a1D .不确定，c，m，m， 例题：如右图所示，跨越固定滑轮的绳子的一端挂上吊板，另一端挂在吊板上的人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳子和固定滑轮的质量，滑轮的摩擦可以忽略，重力加速度g=10m/s2.人以440N的力拉绳时，人和吊板的加速度和人对吊板的压力例题：如图所示，在平滑的地面上，水平的外力f拉动滑车和木块进行相对无滑动的加速运动。 众所周知，推车的质量为m，木块的质量为m，力的大小为f，加速度的大小为a，木块与车之间的动摩擦系数。 在这个过程中，关于木块受到的摩擦力的大小，如() BCD，1 .图所示，长、不伸的柔软的绳索横穿光滑的固定滑轮，绳索的两端连接着小球a和b。 a球的质量为m，安静地放在地面上的b球的质量为3m，用手支撑，此时，轻绳正好系紧。 从静止释放b后，a、b在空中运动的过程中，a .加速度的大小为0.5gB .加速度的大小为gC .绳的张力的大小为1.5mgD .绳的张力的大小为2mg，AC，即学校，即如图2所示，质量m，中空半球型的光滑的槽放置在光滑的水平的地面上， 光滑的槽中有质量m小的铁球，用水平的右推力f推槽，铁球和光滑的槽相对静止时，槽的中心和铁球的连接和下一个说法正确，() BC，a .铁球受到的外力的方向水平向左，B.F=(M m)gtanC .系统的加速度为a=gtand 临界状态：物体从一种物理状态变为另一种物理状态时，中间发生质量的飞跃性变化状态，通常称为临界状态。 临界问题：关系到临界状态的问题叫临界问题。 用于解决临界问题的密钥分析临界状态。 例如，当两个物体正好发生相对滑动时，接触面上必须出现最大静摩擦力的两个物体必须分离，相互的力必须为0，例1 :如图所示，小车质量m0=2.5kg，放置在光滑的水平面上，物体(可视为质点)质量m=0.5kg如果物体和小工厂的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，那么，m0，m，f，(1)推车的加速度为1.2m/s2时，物体受到的摩擦力是多少？拉力f是多少？(2)为了使物体和推车以相同的加速度运动，拉力f应该是多少？ (3)为了使推车产生4m/s2的加速度，张力f需要设定为多少？ t=0时，物体m从推车左端开始2m，经过多长时间后，物体会从推车上滑落？ 扩展：在上面的示例中，如果水平张力f作用在物体上而不是推车上，(1)为了避免发生相对滑动，张力f应该是多少？ (2)水平面不光滑时，车与地面之间的动摩擦系数为0.1，张力F=2N，物体与车之间是否发生相对滑动？ 为了避免发生相对滑动，张力f应该是多少？ 总结：存在静摩擦联接系统，当系统的外力大于最大静摩擦力时，物体之间不一定有相对滑动。 相对折动和相对静止的临界条件，静摩擦力达到最大值，图像平板a的长度L=10m，质量M=4kg，放置在光滑的水平面上。 在a上方的右端放置物块b (与大小无关)，其质量m=2kg。 a、b之间的动摩擦因素为0.4，可知开始时a、b都是静止的。 (1)施加在平板a上的水平恒定力F=6N时，平板a和平板b的加速度是多少？(2)为了从块b的下方拉出a，施加在平板a上的水平恒定力f是多少？(3)施加在平板a上的水平恒定力F=40N，单块b离开平板a时，与a、b的速度步行的位移？ 在、f、a、b，即学使，即学使，如图所示，在质量M=6kg的板上放置质量m=2kg的木块，木块与板之间的动摩擦系数=0.2，板与水平的地面之间的接触平滑，(1)对m施加的拉伸力F=8N，求出m与m的加速度是哪一个(3)如果施加在m上的拉力F=28N，那么求出m和m的加速度是多少？例2 :水平向右移动的推车有倾斜角=370的平滑斜面，质量m的球与平行于斜面的细绳相连，静止在斜面上。 推车以(4)推车至少以多少加速度a向右移动时，对球斜面的压力为零？ (2)a=g的加速度向右移动时，对绳索滚珠的拉力和斜面对滚珠的弹力是多少；(5)滑车以a=2g的加速度向右移动时，线的拉力t是多少；【总结】相互接触的两个物体脱离的临界条件是， 相互作用的弹力正好为零，(1)a=0时，绳对球的拉力和斜面对球的弹力是多少，FN=0.8mgT=0.6mg，fn=mg cos- MGS in=0.2mgt=MGS inMAC OS=1.4mg 如果加速度持续增加，考虑绳索引起的球的拉力和斜面引起的球的弹力是如何随着滑车的加速度变化的，那么球的运动状况会怎样呢？展开：因为上述问题，滑车向左加速运动时，求出加速度a=g时绳索的张力。 简解：x轴方向fns-fcos=may轴方向FNcos Fsin=mg，f的负号表示绳索松弛，因此F=0，此时a=gtan=3g/4，a=g，绳索松弛，绳索的张力为零，总结绳索松弛1、传送带的水平位置、t1、v、v、t1、v、v0、(1)块静止释放、(2)块以初速v0释放(同方向)、(3)块以初速v0释放(相对)、v0、v、四传送带问题、QQ :以水平传送带长度20m、2m/s的速度稳定地进行等速运动， 众所周知，某物体与传送带之间的动摩擦系数为0.1，现在物体静止在传送带上，q:1，物体在传送带上做什么运动，2，物体加速中的加速度是多少，3， 物体加速的时间是多少？4 .物体加速的位移是多少？5 .物体通过传送带的总时间是多少？总结：摩擦力是动力，速度相等会在解决问题之前弄清楚，速度是否有共速，2 .传送带倾斜放置，例题：如图所示如果知道传送带以与地面所成的角度=37、10m/s的速度顺时针旋转，在传送带的下端轻轻放置质量m=0.5的物体，与传送带之间的动摩擦系数=0.9，传送带为AB的长度L=50m，则物体从a到b需要多长时间传动带以与地面所成的角度=30，10 m/s的速度逆时针旋转，在传动带的上端轻轻放置质量m=0.5的物体，知道与传动带之间的动摩擦系数=0.6、传动带为AB的长度L=16m、物体从a到b需要多长时间的五牛顿运动的法则中最初，穿在固定了质量m=2kg的球的足够长的水平细棒上，静止在o点。 现在，沿着保罗水平向右一定的风力f作用于球，时间t=1s后撤去风力。 球沿细杆运动的v-t图像如图b所示(g为10m/s2)。 (1)小球沿着细棒滑动的距离(2)球和细棒之间的动摩擦系数(3)风力f的大小。 例题：将光滑的细棒和地面固定在一定的倾斜角上，在棒上嵌入光滑的小圈，小圈以沿棒方向的推力f向上运动，推力f和小圈的速度v的时间变化规律如图所示，取重力加速度g=10m/s2。 求： (1)小环质量m (2)细棒与地面间的倾斜度。 即，在水平地面上放置的一个块受到方向不变的水平推力f的作用，并且在图中示出f的大小与时间t之间的关系、块速度v与时间t之间的关系。 取重力加速度g=10m/s2