4.7用牛頓定律解決問題 二 ppt課件

1、第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律，4.7用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(2)，牛頓定律，牛頓第一慣性定律，慣性反映物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律，牛頓第二定律F=ma反映力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第三定律F=F/(作用力和反作用力定律)反映物體之間的相互作用定律，1?；舅悸罚杭铀俣華是連接力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，以及所需的量，所需的量和動(dòng)力學(xué)問題的解。2.解決步驟：(1)確定研究對(duì)象；(2)分析應(yīng)力和運(yùn)動(dòng)，繪制原理圖(應(yīng)力和運(yùn)動(dòng)過程)；(3)用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算加速度；(4)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律求出所需量。1.并發(fā)力的平衡條件，1。并發(fā)力，其作用點(diǎn)在物體上的同一點(diǎn)或其作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力稱為并發(fā)力?？梢院?jiǎn)化為粒子，

2、可以視為并發(fā)力。牛頓第一定律和牛頓第二定律所知的合力平衡條件：當(dāng)一個(gè)物體不受力或合力為零時(shí)，它將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在合力的作用下，物體的平衡條件是合力為0。即： F和=0，2，平衡狀態(tài)，靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這稱為平衡狀態(tài)。1.并發(fā)力的平衡條件；4.物體平衡的兩個(gè)基本模型：G，N，N=G，G，N，F(xiàn)，N=G，F(xiàn)=F，1。并發(fā)力的平衡條件，雙力平衡條件3360等。f，1。合力的平衡條件，三力平衡條件：任何兩個(gè)力的合力都是相等的，相反的，并且與第三個(gè)力共線。根據(jù)平行四邊形法則，任何兩個(gè)力的合力被用來代替這兩個(gè)力，從而將三力平衡轉(zhuǎn)化為兩力平衡。這種方法被稱為合成。研究了物體平衡的

3、基本思想和方法。(1)轉(zhuǎn)化為兩力平衡模型的綜合方法。在許多情況下，物體被三個(gè)力平衡，任何兩個(gè)力的合力必須與第三個(gè)力相反。合力的平衡條件和三個(gè)力的平衡條件任何兩個(gè)力的合力等于、相反于第三個(gè)力并與之共線。根據(jù)平行四邊形法則，任何兩個(gè)力的合力被用來代替這兩個(gè)力，從而將三力平衡轉(zhuǎn)化為兩力平衡。這種方法被稱為合成。1.如圖所示，一個(gè)重力為g的光滑球放置在一個(gè)傾斜的平面上，球被一個(gè)垂直擋板擋住，不會(huì)滑落。球的受力分析如下：g、f1、F2、f、f=g、f1=f/cos=g/cos、F2=ftan=gtan、c、示例和練習(xí)，2。重力為G的物體由三根弦OA、ob和OC懸掛，如圖所示，G，600，F(xiàn)1=G、A、B

4、、O、F1，物體受力分析，繩索O點(diǎn)受力分析、O、F1、F2、F3、c，示例和練習(xí)，G，600，f1=g、F2=F/cos 600=2G，F(xiàn)3=Ftan 600，2。如圖所示，重力為g的物體被三根弦OA、OB和OC懸掛在靜止?fàn)顟B(tài)。眾所周知，弦OA是水平的，而弦OB與垂直方向成60度角。計(jì)算弦OA、OB和OC的張力。(2)轉(zhuǎn)化為四力平衡模型分解法，當(dāng)一個(gè)物體被三個(gè)共同的力平衡時(shí)，其中一個(gè)也可以分解(一般采用正交分解法)，從而將三力平衡轉(zhuǎn)化為四力平衡模型。這種方法叫做分解法。1.并發(fā)力的平衡條件；5.物體平衡的基本思想和方法；(2)四力平衡模型的分解方法，G、F2、F1x、F1y。當(dāng)物體被三個(gè)公共點(diǎn)

5、平衡時(shí)，其中一個(gè)力也可以分解(通常采用正交分解法)，從而將三力平衡轉(zhuǎn)化為四力平衡模型。這種方法叫做分解法。當(dāng)一個(gè)物體被三個(gè)以上的公共點(diǎn)平衡時(shí)，一般采用分解法。1.并發(fā)力的平衡條件；5.研究物體平衡的基本思想和方法；3.如圖所示，將一個(gè)重力為g的光滑球放在傾斜的斜面上，當(dāng)球被垂直擋板擋住時(shí)，球不會(huì)滑落。球的受力分析：G、F1、F2、示例和練習(xí)，3。如圖所示，將一個(gè)重力為g的光滑球放在傾斜的斜面上，球被垂直擋板擋住，不會(huì)滑落。球的受力分析：F1x=F1sin，F(xiàn)1y=F1cos，例3，如圖所示，將一個(gè)重力為g的光滑球放在有傾角的斜面上，球被垂直擋板擋住而不滑下，因此找出斜面和擋板對(duì)球的彈力。球的受

6、力分析是：G、F2、f1x、f1y、f1x=f1sin、f1y=f1cos、f1=g/cos、F2=f1x=f1sin、f1y=f1cos=g、=gsin/cos=gtan、c、G、600、f1=g、A、B、O、f1、物體的受力分析、繩索O點(diǎn)的受力分析、O、F1、F2、F3、c、示例和練習(xí)、G、600、F1=G、f、f、f、f、f4.如圖所示，重力為g的物體以靜止?fàn)顟B(tài)懸掛在三根弦OA、OB和OC上。眾所周知，弦OA是水平的，而弦OB與垂直方向成60度角。計(jì)算弦OA、OB和OC的張力。F2，f2x，f2y，f2x=f2sin600，f2y=f2cos600，c，示例和練習(xí)，G，600，a，b，o

7、，f1，o，f1，F(xiàn)3，4，圖中顯示了重力物體G，f2x，f2y，F(xiàn)2y，=F1=G，F(xiàn)3=F2x，示例1，城市中的路燈，無軌電車的供電線路等。通常懸掛在三角形結(jié)構(gòu)中。該圖顯示了這種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型。在圖中，硬桿OB可以繞通過點(diǎn)b并垂直于紙面的軸旋轉(zhuǎn)，鋼索和桿的重量可以忽略不計(jì)。如果懸掛物的重量是g，角度AOB等于，纜繩OA對(duì)o點(diǎn)的拉力和拉桿OB對(duì)o點(diǎn)的支撐力是多少？質(zhì)量為5.5千克的物體受到拉力F=25N，該拉力F=25N向右上傾斜，與水平方向成370角，并在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，以計(jì)算物體與地面之間的動(dòng)摩擦系數(shù)。質(zhì)量為5.5千克的物體受到拉力F=25N，從右上向水平方向成370角，并運(yùn)動(dòng)以恒定

8、的速度在水平地面上計(jì)算物體和地面之間的動(dòng)摩擦系數(shù)(g=)。f1=fcos370=20n，F(xiàn)2=fsin370=15n，f1，F(xiàn)2，示例與實(shí)踐，6，(延伸)如圖所示，將質(zhì)量為m的木塊放置在質(zhì)量為m且傾斜角度為的斜面上，將斜面放置在粗糙的水平地面上，通過沿斜面向上的拉力f拉動(dòng)木塊，使木塊和斜面都處于， 整體受力分析，整體，f，m(m)g，f，n，f1，F(xiàn)2，f1=fcos，F(xiàn)2=fsin，整體，示例和實(shí)踐，6，(延伸)如圖所示，將質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為m且傾斜角度為的斜面上，放置斜面，進(jìn)行整體應(yīng)力分析，f，n，f1，F(xiàn)2，f1=fcos，F(xiàn)2=fsin，f=f1=fcos，n=(m)gf2，(m

9、)g=(m m)當(dāng)F的方向從水平慢慢變?yōu)榇怪睍r(shí)，拉力F和細(xì)線的張力分別是如何變化的？超重和失重在電梯里觀看超重和失重的視頻，并思考：物體的重力在運(yùn)動(dòng)過程中有沒有改變？是什么導(dǎo)致一個(gè)物體的表觀重量發(fā)生變化，本質(zhì)上是什么力量發(fā)生了變化？請(qǐng)定義超重和失重的概念。表觀重量：物體對(duì)支撐物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w重力的現(xiàn)象。失重，即物體在支撐物上的壓力或懸掛物上的拉力(表觀重量)小于物體重力的現(xiàn)象。3.完全減肥應(yīng)用：試著分析當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶子里的水是否會(huì)噴出來。當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶子里的水完全失重，水里面沒有壓力，所以水不會(huì)噴出來。然而，瓶子里的水的重力仍然存在，它的作用是產(chǎn)生重力加速度。當(dāng)升降

10、機(jī)垂直加速并以加速度a=g下降時(shí)，支撐物上的物體壓力或吊架上的拉力(表觀重量)為零。向上加速、向下減速、超重、向下加速、向上減速、失重、超重和失重，總結(jié)了超重、失重、表觀重量和重力之間的區(qū)別，表觀重量是指物體對(duì)支撐物體的壓力(或懸掛物對(duì)物體的拉力)，它是可變的。一個(gè)物體的重力與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，不管這個(gè)物體是超重還是失重。(G=mg)，規(guī)則，一個(gè)垂直向上的視覺重力超重狀態(tài)，一個(gè)垂直向下的視覺重力失重狀態(tài)，超重或失重是由一個(gè)方向決定的，與v方向無關(guān)，2。超重和失重，例子和實(shí)踐，1。關(guān)于超重和失重，下面的說法是正確的。超重是在某些情況下，物體的重力變大。物體的向上運(yùn)動(dòng)一定是超重的。物體的向下減速運(yùn)動(dòng)

11、是超重的。當(dāng)物體自由下落時(shí)，它是完全失重的。(1)超重(失重)是指表觀重量大于(小于)物體的重力，并且物體本身的重力不變。(2)不管是超重還是失重，看加速度的方向，而不是速度的方向。(3)如果物體的向下加速度等于重力加速度，則物體的表觀重量為零，并且完全失重。2.當(dāng)一個(gè)人一動(dòng)不動(dòng)地站在醫(yī)用體重計(jì)的測(cè)量盤上時(shí)，測(cè)得的體重為克。當(dāng)人在體重計(jì)不動(dòng)的過程中突然從直立蹲到蹲時(shí)，體重計(jì)的指示(1)首先大于克，然后小于克，最后等于克，首先小于克，然后大于克，最后等于克，總是大于克，總是小于克。(2)再次減速并變得超重，表觀體重大于重力。(3)最終靜止的表觀重量等于重力。超重和失重的應(yīng)用，使航天飛機(jī)中的人和物

12、都處于一種狀態(tài)。完全失重，在航天飛機(jī)上所有與重力有關(guān)的儀器都不能使用！彈簧測(cè)力計(jì)不能測(cè)量物體的重力，天平也不能測(cè)量物體的質(zhì)量，但它仍然可以測(cè)量張力或壓力。在宇宙飛船中，下列儀器不能正常使用： (一)彈簧測(cè)力計(jì)(二)，醫(yī)用重量秤(三)，水銀氣壓計(jì)(四)，天平(四)。在勻速運(yùn)動(dòng)的電梯中，一個(gè)具有一定質(zhì)量的物體A被一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的彈簧拉著仍在底板上，如圖所示，發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右側(cè)，因此可以判斷，該電梯的運(yùn)動(dòng)可能是：(A)，向上加速B，向上減速C，向下加速D，向下減速。分析：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體上的靜摩擦力等于彈簧張力。如果物體突然被向右拉，摩擦力和壓力會(huì)減小，所以物體的加速度會(huì)向下，所以電梯可能會(huì)向上減速

13、或向下加速。3.從動(dòng)力學(xué)角度看落體運(yùn)動(dòng)。自由落體的運(yùn)動(dòng)，(1)自由落體的定義，f=G=mg，(2)自由落體的加速度，2，垂直向上拋擲運(yùn)動(dòng)，(1)垂直向上拋擲運(yùn)動(dòng)的定義，f=G=mg，(2)垂直向上拋擲運(yùn)動(dòng)的加速度，物體只有在重力作用下以一定的初速度垂直向上拋擲的運(yùn)動(dòng)。方向是垂直向下的。(3)從動(dòng)力學(xué)角度看落體運(yùn)動(dòng)；(2)垂直向上投擲運(yùn)動(dòng)；(3)垂直向上投擲運(yùn)動(dòng)的研究方法；(4)垂直向上拋擲運(yùn)動(dòng)規(guī)律公式，向上方向?yàn)檎较?，垂直向上拋擲運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻速減速直線運(yùn)動(dòng)。(3)從動(dòng)力學(xué)角度看，在例3中，物體以10m/s的速度從地面垂直向上拋擲，空氣阻力可以忽略。分別在0.6秒和1.6秒后計(jì)算物體的

14、位置(g為10m/s2)。物體的速度在0.6秒和1.6秒之間？1.以20米/秒的初始速度從塔上垂直向上扔石頭，計(jì)算5秒鐘結(jié)束時(shí)的石頭速度和5秒鐘內(nèi)的石頭位移，不考慮空氣阻力。(g=10m/s2 ).V0，向上方向?yàn)檎较颉為正，x，Vt，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓定律的知識(shí)結(jié)構(gòu)，4。簡(jiǎn)單的連接器問題，示例1:如圖所示，兩個(gè)物體，質(zhì)量為2千克的立方體a和質(zhì)量為1千克的立方體B，被放在一個(gè)光滑的水平面上，水平力F=30N用于推動(dòng)a，以找到a對(duì)B的力.A，F(xiàn)，F(xiàn)=F=30N，首先分析AB作為一個(gè)整體的應(yīng)力狀態(tài)：B，AB，G，N，F(xiàn)，然后分析B，B，GB，NB，f b，F(xiàn)B=mBa=10N，4的應(yīng)力狀態(tài)。簡(jiǎn)單的連接器問題，F(xiàn)，m2，m1，首先分析m2，G2，N2，T的應(yīng)力情況，然后分析m1m2，m1，m2，G，N，F(xiàn)，F(xiàn)=(m1 m2)a=24N的整體應(yīng)力情況。4.簡(jiǎn)單的連接問題，總結(jié)：先用然后用積分的方法來計(jì)算外力。4.簡(jiǎn)單的連接問題，例子和實(shí)踐。1.如圖所示，在水平地面上有兩個(gè)物體A和B相互接觸