牛頓定律的應(yīng)用舉例(48).ppt

1 確定研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 隔離物體 畫(huà)受力圖 2 取坐標(biāo)系 3 列方程 一般用分量式 用文字符號(hào)列方程式 4 利用其它的約束條件列補(bǔ)充方程 5 先用文字符號(hào)求解 后代入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果 解題的基本思路 由求出然后解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題 1 如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì) 滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計(jì) 且 求重物釋放后 物體的加速度和繩的張力 解以地面為參考系 畫(huà)受力圖 選取坐標(biāo)如圖 例1阿特伍德機(jī) 2 求物體的運(yùn)動(dòng)方程 解對(duì)m1 3 若將此裝置置于電梯頂部 當(dāng)電梯以加速度相對(duì)地面向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 求兩物體相對(duì)電梯的加速度和繩的張力 解以地面為參考系 設(shè)兩物體相對(duì)于地面的加速度分別為 且相對(duì)電梯的加速度的大小為 作業(yè)習(xí)題 2 2 2 3 2 4 2 6 解 例2設(shè)有一質(zhì)量為m 2500kg的汽車(chē) 在平直的高速公里上以每小時(shí)120km的速度行駛 若欲使汽車(chē)平穩(wěn)地停下來(lái) 駕駛員啟動(dòng)剎車(chē)裝置 剎車(chē)阻力是隨時(shí)間線(xiàn)性增加的 即 其中b 3500N s 試問(wèn)此車(chē)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái) 思考 在6 90s的時(shí)間里 汽車(chē)行進(jìn)了多長(zhǎng)的路程 例3雨滴的收尾速度 設(shè)半徑為r質(zhì)量為m的雨滴 從距地面高空某處以速度140m s落下 相當(dāng)于聲速的1 3 如果這樣的雨滴密集的打在人的身上 將會(huì)對(duì)人造成很大的傷害 幸好 由于大氣對(duì)雨滴的阻力作用 使雨滴的落地速度大為減小 并使雨滴勻速地落向地面 這個(gè)速度也叫做收尾速度 浮力 空氣對(duì)雨滴的阻力Ff與很多因素有關(guān) 作為一般計(jì)算 常用從實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式即Ff 0 87r2v2 式中r和v中分別是雨滴的半徑和速度 試求雨滴的半徑分別為0 5mm 1 0mm和1 5mm時(shí)的收尾速度是多少 浮力 解 雨滴的密度為 1 空氣的密度為 2 浮力 已知 例4高臺(tái)跳水游泳池的深度 為保證跳水運(yùn)動(dòng)員從10m高臺(tái)跳入游泳池中的安全 規(guī)范要求水深必須在4 50 5 50m之間 為什么要做這樣的規(guī)定呢 解 1 運(yùn)動(dòng)員自由落體入水 速度 2 所受阻力 設(shè)運(yùn)動(dòng)員受阻力 所受阻力 水中安全速度 人體質(zhì)量 令 要找到速度與深度的關(guān)系 作變換 入水后 即 得 例6如圖所示 圓錐擺 長(zhǎng)為的細(xì)繩一端固定在天花板上 另一端懸掛質(zhì)量為的小球 小球經(jīng)推動(dòng)后 在水平面內(nèi)繞通過(guò)圓心O的鉛直軸作角速度為的勻速率圓周運(yùn)動(dòng) 問(wèn)繩和鉛直方向所成的角度為多少 空氣阻