牛頓定律應(yīng)用舉例課件

1、解題步驟 隔離物體 受力分析 建立坐標 列方程 解方程 結(jié)果討論認物體(確定研究對象)一般采用隔離體法，即把系統(tǒng)中的幾個物體分別研究。 如果在運動過程中幾個物體之間沒有相對運動, 根據(jù)問題的需要也可把這幾個物體作為一個整體處理.無相對運動2解題步驟 看運動 分析研究對象的運動狀況,并確定各研究對象運動狀況之間的聯(lián)系(約束條件)。受力分析 找出研究對象所受的全部外力,畫出力的示意圖。此時要注意區(qū)分內(nèi)力與外力3列方程 列出牛頓方程. 根據(jù)所選坐標系,將力和加速度分解, 列出各坐標軸方向的牛頓方程.解方程并對結(jié)果作必要討論建立坐標 所建立的坐標要便于解題。解題步驟 解題結(jié)果中的單位非常重要。4兩類常

2、見問題 已知力求運動方程 已知運動方程求力合力加速度運動方程牛頓第二定律積分合力加速度運動方程牛頓第二定律求導(1)如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均不計，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計，且 求重物釋放后，物體的加速度和繩的張力例1阿特伍德機(2)若將此裝置置于電梯頂部，當電梯以加速度 相對地面向上運動時，求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力例題解(1) 以地面為參考系畫受力圖、選取坐標如右圖例題解（2）以地面為參考系設(shè)兩物體相對于地面的加速度分別為 ，且相對電梯的加速度為解得例題例2在光滑桌面上放置一質(zhì)量m1=5.0kg的物塊，用繩通過一無摩擦滑輪將它和另一質(zhì)量為m2=2.0kg的物塊

3、相連。問：例題 (1)保持兩物塊靜止，需用多大的水平力F拉住桌上的物塊？ (2)換用F=30N的水平力向左拉m1時，兩物塊的加速度和繩張力T的大小各如何？ (3)怎樣的水平力F會使繩中張力為零？m1m2例3.一根不可伸長的輕繩跨過固定在O點的水平光滑細桿，兩端各系一個小球。a球放在地面上，b球被拉到水平位置，且繩剛好伸直。從這時開始將b球自靜止釋放。設(shè)兩球質(zhì)量相同。求：(1) b球下擺到與豎直線成 角時的 ； (2) a 球剛好離開地面。例題10(1)分析b運動a球離開地面前b做半徑為lb的豎直圓周運動。解：aOb例題分析b受力,選自然坐標系當b 球下擺到與豎直線成 角時由(2) 式得aOb例

4、題(2) 分析a運動當 T = mg 時，a 球剛好離地aObamgNT例題代入(1)得 例4 如圖長為 的輕繩，一端系質(zhì)量為 的小球，另一端系于定點 ， 時小球位于最低位置，并具有水平速度 ，求小球在任意位置的速率及繩的張力例題解例題例5一水平的木質(zhì)圓盤繞其中心豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。在盤上離中心 r=20cm處放以小鐵塊，如果鐵塊與木板間的靜摩擦系數(shù)為0.4，求圓盤轉(zhuǎn)速增大到多少（請用r/min表示）時，鐵塊開始在圓盤上移動。例題問繩和鉛直方向所成的角度 為多少？空氣阻力不計例6如圖擺長為 的圓錐擺，細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)推動后，在水平面內(nèi)繞通過圓心 的鉛直軸作角

5、速度為 的勻速率圓周運動例題解越大， 也越大另有例題利用此原理，可制成蒸汽機的調(diào)速器（如圖所示）例題例7 有阻力的拋體問題己知: 質(zhì)量為m的炮彈,以初速度v0與水平方向成仰角射出. 若空氣阻力與速度成正比, 即求: 運動軌道方程 yx= ?例題20解: 二維空間的變力情況1.選 m為研究物體.3.分析受力:xyom2.建坐標 xoy.t =0 時, 列方程分離變量例題xyom22分別積分例題得再次積分消去 t ,得軌道方程:得例題解 取坐標如圖 例8 一質(zhì)量 ，半徑 的球體在水中靜止釋放沉入水底。已知阻力 , 為粘滯系數(shù)，求 浮力令例題25 浮力例題（極限速度）當 時一般認為例題 若球體在水面上具有豎直向下的速率 ，且在水中 ，則球在水中僅受阻力 的作用 END例題例題例9：質(zhì)量為0.25kg的質(zhì)點，受力 的作用，t=0時該質(zhì)點以 的速度通過坐標遠點，則該質(zhì)點任意時刻的位置矢量是：解：例10：一柔軟