牛顿运动定律的应用两类动力学问题PPT学习教案

1、会计学1牛顿运动定律的应用两类动力学问题牛顿运动定律的应用两类动力学问题例二例二：如图所示，：如图所示，ACAC、BCBC为位于竖直平面内的两为位于竖直平面内的两根光滑细杆，根光滑细杆，A A、B B、C C三点位于同一圆周上，三点位于同一圆周上，C C为为该圆周的最低点，该圆周的最低点，a a、b b为套在细杆上的两个小环为套在细杆上的两个小环，若两环同时从，若两环同时从A A、B B两点由静止开始下滑，则两点由静止开始下滑，则 A Aa a环先到达环先到达C C点点 B Bb b环先到达环先到达C C点点 C Ca a、b b环同时到环同时到 达达C C点点 D D由于两杆的倾角由于两杆的

2、倾角 未知，故无法判断未知，故无法判断C第1页/共11页第2页/共11页例四例四：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示小球孔径略大于细杆直径，如图所示. .(1)(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的小球所受重力的0.50.5倍倍. .求小球与杆间的动摩擦因数求小球与杆间的动摩擦因数(2

3、)(2)保持小球所受风力不变，保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为使杆与水平方向间夹角为3737并固定，则小球从静止出发并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离在细杆上滑下距离s s所需时所需时间为多少间为多少?(sin37?(sin37=0.6,=0.6,cos37cos37=0.8)=0.8)第3页/共11页【解析解析】本题主要考查应用牛顿运动定律解决实际问题的能力本题主要考查应用牛顿运动定律解决实际问题的能力题中将套有小球的细直杆放在我们比较陌生的风洞实验里，题中将套有小球的细直杆放在我们比较陌生的风洞实验里，题目比较新颖，同时也考查了学生理解能力及灵活应用知识的题目比较新颖，同

4、时也考查了学生理解能力及灵活应用知识的能力能力 (1)(1)设小球所受的风力为设小球所受的风力为F F，小球质量为，小球质量为m m 小球在杆上匀速运动时，小球在杆上匀速运动时，F=F= m mg g， 得得 =F/mg=0.5mg/mg=0.5=F/mg=0.5mg/mg=0.5第4页/共11页(2)(2)设杆对小球的支设杆对小球的支持力为持力为N N，摩擦力为，摩擦力为f f，小球受力情况如，小球受力情况如图所示，将图所示，将F F、mgmg沿沿杆方向和垂直杆方杆方向和垂直杆方向正交分解，根据向正交分解，根据牛顿第二定律得牛顿第二定律得FcosFcos + +mgsinmgsin -f=m

5、a-f=ma，N+FsinN+Fsin =mgcos =mgcos , ,f=f= N N，由可解得由可解得a=(Fcosa=(Fcos +mgsin+mgsin -f)/m=3/4g.-f)/m=3/4g.又又s=(1/2)ats=(1/2)at2 2，gsast382第5页/共11页第6页/共11页F FFfFfmama物物 FfFfMaMa车车 其中其中FfFfFfFfmgmg 由分析图结合运动学公式有由分析图结合运动学公式有x x1 11/21/2a a车车t t2 2 x x2 21/21/2a a物物t t2 2 x x2 2x x1 1x x 由解得由解得a a车车1 m/s1

6、m/s2 2 由解得由解得a a物物1.5 m/s1.5 m/s2 2所以所以F FFfFfmama物物m m( (gga a物物) )4 4(0.25(0.2510101.5) N1.5) N16 N.16 N.答案：答案：16 N16 N第7页/共11页例六：（例六：（0404年全国年全国，2525）一小圆盘静止在桌一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的一边与桌的ABAB边重合，如图。已知盘与桌布间边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为的动摩擦因数为1 1，盘与桌面间的动摩擦因数，盘与桌面间的动摩擦因数为为2 2。现突

7、然以恒定加速度。现突然以恒定加速度a a将桌布抽离桌面，将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于加速度方向是水平的且垂直于ABAB边。若圆盘最边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度后未从桌面掉下，则加速度a a满足的条件是什么满足的条件是什么？（以？（以g g表示重力加速度）表示重力加速度）ABa第8页/共11页解析：解析：设圆盘的质量为设圆盘的质量为m m，桌长为，桌长为l l，在桌布从圆盘上，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为，有抽出的过程中，盘的加速度为，有 桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a a2 2表示加表示加速度的大小，有速度的大小

8、，有 设盘刚离开桌布时的速度为设盘刚离开桌布时的速度为v v1 1，移动的距离为，移动的距离为x x1 1，离开，离开桌布后在桌面上再运动距离桌布后在桌面上再运动距离x x2 2后便停下，有后便停下，有 盘没有从桌面上掉下的条件是盘没有从桌面上掉下的条件是 设桌布从盘下抽出所经历时间为设桌布从盘下抽出所经历时间为t t，在这段时间内桌布，在这段时间内桌布移动的距离为移动的距离为x x，有，有 而而 由以上各式解得由以上各式解得 11 mamg 22mamg 11212xav 22212xav 1221xlx221atx 21121tax 121xlxga12212第9页/共11页点评：点评：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即我们遇到的问题中，物体受力情况一般