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文档简介
牛顿第二运动定律的应用牛顿第二运动定律的应用1一、牛顿第二定律的内容:F=ma力分力还是合力?加速度同一物体,共同的质量如何求得?一、牛顿第二定律的内容:F=ma力分力还是合力?加速度同一物2二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直3二、必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0,匀速直线Fa匀变速直线运动二、必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0,匀速直4二、必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面vGfNF=f=μmg=maa=μg物体做匀减速运动二、必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面vGfNF=f5二、必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面FfGxyN匀变速直线运动二、必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面FfGxyN匀6例1:如图,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图),已知:g=10m/s2,求:(1)若4s后撤去拉力F,则物体还能滑行多远?(2)物体运动的总时间?(3)画出物体运动过程中速度—时间图像?Fθ例1:如图,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面7二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直8二、必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑结论:物体向下时——做匀加速直线运动物体向上时——做匀减速直线运动方向:沿斜面向下方向:沿斜面向下二、必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面θ物体沿物体93、粗糙斜面(摩擦系数为μ),不加外力θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑方向:沿斜面向下结论:物体向下运动时——做匀加速直线运动物体向上运动时——做匀减速直线运动具有向上的初速度方向:沿斜面向下3、粗糙斜面(摩擦系数为μ),不加外力θ物体沿物体沿方向:沿103、斜面,加外力θθFFxyxy3、斜面,加外力θθFFxyxy11例2.质量为m=2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α=37°物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,斜面足够长,求:2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度.例2.质量为m=2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿12二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直13二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力G特点:只受重力a=g,方向竖直向下从初速度角度可分自由落体运动竖直上抛运动
以向上方向为正方向,竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力G特点:只14例3:从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子,不考虑空气阻力,求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。V0以向上方向为正方向。x正xVt例3:从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子,不考虑空15二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、有空气阻力,且大小不变特点:受重力空气阻力,与速度方向相反物体向上运动物体向下运动GF合=mg+f=maF合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、有空气阻力,且大小不16例4:.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度–时间图象如图所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为()A.1:10 B.10:1C.9:1 D.8:1t/sv/(m·s-1)011-912例4:.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力t/sv/(m17三、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,要求确定物体的运动情况
处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度.也就是确定了物体的运动情况.
三、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,要求确定182.已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况.2.已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况19两类问题:①已知物体受力的情况,确定物体运动情况。②已知物体的运动情况,确定物体受力情况。解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况牛顿第二定律加速度a另一类问题牛顿第二定律运动学公式两类问题:解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动20一般步骤:(1)确定研究对象;(2)受力及状态分析;(3)取正方向,列方程;(4)统一单位,代值求解;(5)检验结果.一般步骤:21两类问题:①已知物体受力的情况,确定物体运动情况。②已知物体的运动情况,确定物体受力情况。解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况牛顿第二定律加速度a另一类问题牛顿第二定律运动学公式两类问题:解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动22
例题4质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N.问物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
一个静止在水平地面上的物体,例题4质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地23思考:如何求位移,速度该了解物体做何种运动?是不是我们熟悉的某种运动呢?思考:如何求位移,速度该了解物体做何种运动?是不是我们熟悉的24加速度呢?怎么求?初速度为零牛顿第二定律情景分析加速度呢?怎么求?初速度为零牛顿第二定律情景分析25一、研究对象是谁?二、受几个力的作用?三、合力沿什么方向?大小是多少?FGfFN受力分析y:Fy合=0x:Fx合=2.2Nyxo一、研究对象是谁?二、受几个力的作用?三、合力沿什么方向?大26解:(1)由牛顿第二定律F合=ma,可以求出物体的加速度a=F合/m=(F-f)/m=1.1m/s2(2)求出了物体的加速度a,由运动学公式就可以求出4s末的速度v=at=1.1×4m/s=4.4m/s,4s内发生的位移x.x=1/2*at2=0.5×1.1×16m=8.8m.解:(1)由牛顿第二定律(2)求出了物体的加速度a,由运27除了这类已知受力求运动的问题外,生活中还有另一种问题也很常见。“已知受力求运动”解题思路:力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式除了这类“已知受力求运动”解题思路:力运动aF=ma分析受28
例题5一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=300。在t=5s的时间内滑下的路程x=60m。求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气)。例题5一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s29思考:如何求阻力,受哪些力?受力分析合力沿什么方向?合力沿斜面向下。
受力方向复杂,如何求合力?沿平行于斜面向下和垂直斜面向上为+x,+y轴。思考:如何求阻力,受哪些力?受力分析合力沿什么方向?合力30解(1)如图所示建立坐标系,把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解,得到:Gx=mgsinθ,Gy=mgcosθ,人沿山坡做匀加速运动,由运动学公式:x=v0t+1/2at2
解出a=2(x-v0t)/t2,a=4m/s2(2)根据牛顿第二定律得:F阻=Gx-ma=mgsinθ-ma代入数值得:F阻=67.5N.解(1)如图所示建立坐标系,把重力G沿x轴方向和y轴方向进行31“已知运动求受力”解题思路:运动aF=ma分析运动分析受力运动学公式力总结“已知运动求受力”解题思路:运动aF=ma分析运动分析受力运321.例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐标系后,就可以用Gx和Gy代替G,使解题方便。2.因为加速度方向就是物体所受合外力的方向,所以以加速度的方向为正方向,会给分析问题带来很大方便。力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式运动F=ma分析运动分析受力运动学公式力a1.例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐力运动aF=m33练习1:质量为100t的机车从停车场出发,经225m后,速度达到54km/h,此时,司机关闭发动机,让机车进站,机车又行驶125m才停在站上.设运动阻力不变,求机车关闭发动机前所受到的牵引力.练习1:质量为100t的机车从停车场出发,经225m后,速度34四、简单连结体问题连结体:两个(或两个以上)物体相互连结参以运动的系统。内力与外力:
连结体间的相互作用力叫内力;外部对连结体的作用力叫外力。F1ABFAB外力内力四、简单连结体问题连结体:两个(或两个以上)物体相互连结参F35例1:如图所示,质量为2kg的正方体A和质量为1kg的正方体B两个物体靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平力F=30N推A,求A对B作用力的大小。A四、简单的连接体问题FF合
=F
=30N先分析AB整体的受力情况:BABGNF再分析B的受力情况:BGBNBFBFB
=mBa=10N例1:如图所示,质量为2kg的正方体A和质量为1kg36例2:如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体用水平细线连接,放在光滑的水平面上,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,若细线能承受的最大拉力为8N,求水平拉力F的最大值。二、简单的连接体问题Fm2m1先分析m2
的受力情况:G2N2T再分析m1m2整体受力情况:m1m2GNFF
=(m1+m2)a=24N例2:如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的37四、简单的连接体问题小结:先用整体法求加速度,1、已知外力求内力:再用隔离法求内力先用隔离法求加速度,2、已知内力求外力:再用整体法求外力四、简单的连接体问题小结:先用整体法求加速度,1、已知外力求38例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,它们的质量分别为m1
和m2,与地面间的动摩擦因数都是μ,现用水平推力F向右推A,使A、B一起沿地面向前运动,则A对B的作用力为多大?AFBf=μN=μ(m1+m2)g先分析AB整体的受力情况:ABGNFfF合
=F-f
=F-μ(m1+m2)g例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,39例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,它们的质量分别为m1
和m2,与地面间的动摩擦因数都是μ,现用水平推力F向右推A,使A、B一起沿地面向前运动,则A对B的作用力为多大?AFBABGNF再分析B的受力情况:BGBNBFBFB合
=FB-fB=m2affBFB
=fB+m2afB
=μNB=μm2g例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,40m2例与练2、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起,放在水平面,m1
与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,要使m1
和m2之间没有相对滑动,水平拉力F最大为多大?G2N2f2先分析m2的受力情况:f2
=μN2=μm2g=3Nf2
=m2am2例与练2、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg41例与练3、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起,放在水平面,m1
与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,要使m1
和m2之间没有相对滑动,水平拉力F最大为多大?例与练3、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m424.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求:(1)它们的加速度是多少?(2)2、3号物体间的压力为多少?解:因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.
对整体F=5ma
对3、4、5号物体T=3ma
得a=F/5m;T=3F/54.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体43五、传输带问题六、与图像结合的问题七、临界问题八、瞬时问题五、传输带问题七、临界问题44五、传送带问题:1、如图所示,传送带保持10m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为?··五、传送带问题:1、如图所示,传送带保持10m/s的速度运动45五、传送带问题:2、如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为?··五、传送带问题:2、如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,4624.(2006年高考题19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。24.(2006年高考题19分)一水平的浅色长传送带上放置一47例3、如图所示,传送带与地面的倾角370,从A到B长度为16m,传送带以10m/s的速度运行。在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的μ=0.5,求物体从A到B的时间?例3、如图所示,传送带与地面的倾角370,从48五、传输带问题六、与图像结合的问题七、临界问题八、瞬时问题五、传输带问题七、临界问题491.如图所示,是一辆汽车在两站间行驶的速度图像,汽车所受到的阻力大小为2000N不变,且BC段的牵引力为零,已知汽车的质量为4000kg,则汽车在BC段的加速度大小为
,OA段汽车的牵引力大小为
。1.如图所示,是一辆汽车在两站间行驶的速度图像,汽车所受到502、物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB,与水平面之间的动摩擦因数分别为μA和μB。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示。利用图象求出A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μA和μB的数值。2、物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和51二.力与运动关系的定性分析一.动力学的两类基本问题四.牛顿第二定律的瞬时性三.正交分解法五.临界问题六.皮带问题分析七.连接体问题二.力与运动关系的定性分析一.动力学的两类基本问题四.牛顿52例1.如图所示,当剪断AB、OB舜时,求两图中小球的加速度。例1.如图所示,当剪断AB、OB舜时,53[例2]如图所示,A、B两物体的质量分别为M和m,中间用轻弹簧相连,物体与水平面间的摩擦因数为μ,在水平拉力作用下,A、B一起以加速度a向右作匀加速直线运动。试求突然撤去拉力的瞬间,两物体的加速度各为多大。答案:aA=a,aB=Ma+μ(M+m)g/m[例2]如图所示,A、B两物体的质量分别为M和m,中间用轻54[练习]一块木板上叠放着两个物体(如图所示),它们的质量关系为M=2m,中间用一轻弹簧联结,并处于静止状态。突然抽去木板,此时上、下两物体的加速度各为()A、g,2g;B、0,gC、0,2g;D、0,1.5g。[练习]一块木板上叠放着两个物体(如图所示),它们的质量关55
例4:一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为=35º的斜面顶端如右图示,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10m/s2的加速度向右运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.
例4:一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为=3556
解析:用极限法把加速度a推到两个极端来分析,当a较小时(a
0),小球受到三个力(重力、绳索的拉力和斜面支持力)作用,此时绳平行于斜面;当a较大时(足够大),小球将“飞离”斜面,此时绳与水平方向夹角未知.那么a=10m/s2向右时,究竟是上述两种情况中的哪一种?
解题时必须先求出小球离开斜面的临界值然后才能确定.
解析:用极限法把加速度a推到两个极端来分析,当a较小时(57令小球处在离开斜面的临界状态(N刚好为零)时,斜面向右的加速度为a0,此时小球受力分析如下图所示.mgT所以:令小球处在离开斜面的临界状态(N刚好为零)时,斜面向右的加58mgT由于所以小球会离开斜面,受力如下图
mgT由于所以小球会离开斜面,受力如下图59牛顿第二运动定律的应用牛顿第二运动定律的应用60一、牛顿第二定律的内容:F=ma力分力还是合力?加速度同一物体,共同的质量如何求得?一、牛顿第二定律的内容:F=ma力分力还是合力?加速度同一物61二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直62二、必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0,匀速直线Fa匀变速直线运动二、必会的几个问题——平面上的问题1、光滑平面a=0,匀速直63二、必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面vGfNF=f=μmg=maa=μg物体做匀减速运动二、必会的几个问题——平面上的问题2、粗糙平面vGfNF=f64二、必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面FfGxyN匀变速直线运动二、必会的几个问题——平面上的问题1、粗糙平面FfGxyN匀65例1:如图,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图),已知:g=10m/s2,求:(1)若4s后撤去拉力F,则物体还能滑行多远?(2)物体运动的总时间?(3)画出物体运动过程中速度—时间图像?Fθ例1:如图,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面66二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直67二、必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑结论:物体向下时——做匀加速直线运动物体向上时——做匀减速直线运动方向:沿斜面向下方向:沿斜面向下二、必会的几个问题——斜面的上的问题1、光滑斜面θ物体沿物体683、粗糙斜面(摩擦系数为μ),不加外力θ物体沿斜面向下滑物体沿斜面向上滑方向:沿斜面向下结论:物体向下运动时——做匀加速直线运动物体向上运动时——做匀减速直线运动具有向上的初速度方向:沿斜面向下3、粗糙斜面(摩擦系数为μ),不加外力θ物体沿物体沿方向:沿693、斜面,加外力θθFFxyxy3、斜面,加外力θθFFxyxy70例2.质量为m=2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角α=37°物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,斜面足够长,求:2s内物块的位移大小及物块在2s末的速度.例2.质量为m=2kg的小物块以v0=8m/s的初速度沿71二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直方向的问题二、必会的几个问题1、平面上的问题2、斜面的上的问题3、竖直72二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力G特点:只受重力a=g,方向竖直向下从初速度角度可分自由落体运动竖直上抛运动
以向上方向为正方向,竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、无空气阻力G特点:只73例3:从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子,不考虑空气阻力,求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。V0以向上方向为正方向。x正xVt例3:从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子,不考虑空74二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、有空气阻力,且大小不变特点:受重力空气阻力,与速度方向相反物体向上运动物体向下运动GF合=mg+f=maF合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下二、必会的几个问题——竖直方向的问题1、有空气阻力,且大小不75例4:.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度–时间图象如图所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为()A.1:10 B.10:1C.9:1 D.8:1t/sv/(m·s-1)011-912例4:.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力t/sv/(m76三、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,要求确定物体的运动情况
处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度.也就是确定了物体的运动情况.
三、动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,要求确定772.已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况.2.已知物体的运动情况,要求推断物体的受力情况78两类问题:①已知物体受力的情况,确定物体运动情况。②已知物体的运动情况,确定物体受力情况。解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况牛顿第二定律加速度a另一类问题牛顿第二定律运动学公式两类问题:解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动79一般步骤:(1)确定研究对象;(2)受力及状态分析;(3)取正方向,列方程;(4)统一单位,代值求解;(5)检验结果.一般步骤:80两类问题:①已知物体受力的情况,确定物体运动情况。②已知物体的运动情况,确定物体受力情况。解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况牛顿第二定律加速度a另一类问题牛顿第二定律运动学公式两类问题:解题思路:牛顿运动定律的应用加速度a运动学公式运动81
例题4质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N.问物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
一个静止在水平地面上的物体,例题4质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地82思考:如何求位移,速度该了解物体做何种运动?是不是我们熟悉的某种运动呢?思考:如何求位移,速度该了解物体做何种运动?是不是我们熟悉的83加速度呢?怎么求?初速度为零牛顿第二定律情景分析加速度呢?怎么求?初速度为零牛顿第二定律情景分析84一、研究对象是谁?二、受几个力的作用?三、合力沿什么方向?大小是多少?FGfFN受力分析y:Fy合=0x:Fx合=2.2Nyxo一、研究对象是谁?二、受几个力的作用?三、合力沿什么方向?大85解:(1)由牛顿第二定律F合=ma,可以求出物体的加速度a=F合/m=(F-f)/m=1.1m/s2(2)求出了物体的加速度a,由运动学公式就可以求出4s末的速度v=at=1.1×4m/s=4.4m/s,4s内发生的位移x.x=1/2*at2=0.5×1.1×16m=8.8m.解:(1)由牛顿第二定律(2)求出了物体的加速度a,由运86除了这类已知受力求运动的问题外,生活中还有另一种问题也很常见。“已知受力求运动”解题思路:力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式除了这类“已知受力求运动”解题思路:力运动aF=ma分析受87
例题5一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=300。在t=5s的时间内滑下的路程x=60m。求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气)。例题5一个滑雪的人,质量是75kg,以v0=2m/s88思考:如何求阻力,受哪些力?受力分析合力沿什么方向?合力沿斜面向下。
受力方向复杂,如何求合力?沿平行于斜面向下和垂直斜面向上为+x,+y轴。思考:如何求阻力,受哪些力?受力分析合力沿什么方向?合力89解(1)如图所示建立坐标系,把重力G沿x轴方向和y轴方向进行分解,得到:Gx=mgsinθ,Gy=mgcosθ,人沿山坡做匀加速运动,由运动学公式:x=v0t+1/2at2
解出a=2(x-v0t)/t2,a=4m/s2(2)根据牛顿第二定律得:F阻=Gx-ma=mgsinθ-ma代入数值得:F阻=67.5N.解(1)如图所示建立坐标系,把重力G沿x轴方向和y轴方向进行90“已知运动求受力”解题思路:运动aF=ma分析运动分析受力运动学公式力总结“已知运动求受力”解题思路:运动aF=ma分析运动分析受力运911.例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐标系后,就可以用Gx和Gy代替G,使解题方便。2.因为加速度方向就是物体所受合外力的方向,所以以加速度的方向为正方向,会给分析问题带来很大方便。力运动aF=ma分析受力分析运动运动学公式运动F=ma分析运动分析受力运动学公式力a1.例2中物体受力方向较为复杂,建立平面直角坐力运动aF=m92练习1:质量为100t的机车从停车场出发,经225m后,速度达到54km/h,此时,司机关闭发动机,让机车进站,机车又行驶125m才停在站上.设运动阻力不变,求机车关闭发动机前所受到的牵引力.练习1:质量为100t的机车从停车场出发,经225m后,速度93四、简单连结体问题连结体:两个(或两个以上)物体相互连结参以运动的系统。内力与外力:
连结体间的相互作用力叫内力;外部对连结体的作用力叫外力。F1ABFAB外力内力四、简单连结体问题连结体:两个(或两个以上)物体相互连结参F94例1:如图所示,质量为2kg的正方体A和质量为1kg的正方体B两个物体靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平力F=30N推A,求A对B作用力的大小。A四、简单的连接体问题FF合
=F
=30N先分析AB整体的受力情况:BABGNF再分析B的受力情况:BGBNBFBFB
=mBa=10N例1:如图所示,质量为2kg的正方体A和质量为1kg95例2:如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体用水平细线连接,放在光滑的水平面上,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,若细线能承受的最大拉力为8N,求水平拉力F的最大值。二、简单的连接体问题Fm2m1先分析m2
的受力情况:G2N2T再分析m1m2整体受力情况:m1m2GNFF
=(m1+m2)a=24N例2:如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的96四、简单的连接体问题小结:先用整体法求加速度,1、已知外力求内力:再用隔离法求内力先用隔离法求加速度,2、已知内力求外力:再用整体法求外力四、简单的连接体问题小结:先用整体法求加速度,1、已知外力求97例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,它们的质量分别为m1
和m2,与地面间的动摩擦因数都是μ,现用水平推力F向右推A,使A、B一起沿地面向前运动,则A对B的作用力为多大?AFBf=μN=μ(m1+m2)g先分析AB整体的受力情况:ABGNFfF合
=F-f
=F-μ(m1+m2)g例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,98例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,它们的质量分别为m1
和m2,与地面间的动摩擦因数都是μ,现用水平推力F向右推A,使A、B一起沿地面向前运动,则A对B的作用力为多大?AFBABGNF再分析B的受力情况:BGBNBFBFB合
=FB-fB=m2affBFB
=fB+m2afB
=μNB=μm2g例与练1、如图所示,在水平地面上有两个相互接触的物体A和B,99m2例与练2、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起,放在水平面,m1
与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,要使m1
和m2之间没有相对滑动,水平拉力F最大为多大?G2N2f2先分析m2的受力情况:f2
=μN2=μm2g=3Nf2
=m2am2例与练2、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg100例与练3、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m2两个物体叠放在一起,放在水平面,m1
与m2、m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3,现用水平拉力F拉m1,使m1
和m2一起沿水平面运动,要使m1
和m2之间没有相对滑动,水平拉力F最大为多大?例与练3、如图所示,质量为2kg的m1和质量为1kg的m1014.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体的质量为m.若用水平推力F推1号物体,求:(1)它们的加速度是多少?(2)2、3号物体间的压力为多少?解:因各个物体的加速度相同,可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度.再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.
对整体F=5ma
对3、4、5号物体T=3ma
得a=F/5m;T=3F/54.如图所示,在光滑的水平面上,有等质量的五个物体,每个物体102五、传输带问题六、与图像结合的问题七、临界问题八、瞬时问题五、传输带问题七、临界问题103五、传送带问题:1、如图所示,传送带保持10m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为?··五、传送带问题:1、如图所示,传送带保持10m/s的速度运动104五、传送带问题:2、如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端放上,设物体与皮带间动摩擦因数为0.1,传送带两端水平距离为2.5m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为?··五、传送带问题:2、如图所示,传送带保持1m/s的速度运动,10524.(2006年高考题19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块
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