牛顿运动定律应用2

1、物理：第三章第五节牛顿运动定律的应用课件ppt（教科版必修1）牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 关系？关系？一、一、动力学动力学的的两类两类问题问题1.已知物体的已知物体的受力情况受力情况运动情况运动情况求求2.已知物体的已知物体的运动情况运动情况求求受力情况受力情况四、四、解决解决动力学动力学问题的基本思路问题的基本思路受力情况受力情况合合Fmaa运运 动动 学学 公公 式式运动情况运动情况运动情况运动情况运运 动动 学学 公公 式式a合合Fma受力情况受力情况二、解题步骤：二、解题步骤：1.1.选取研究对象（选取研究对象（哪个物体哪个物体或或哪几个物体哪几个物体组成的系统）组成的系统）

2、2.2.受力分析，画出受力的示意图受力分析，画出受力的示意图3.3.建立建立坐标系坐标系，选择，选择运动方向运动方向或或加速度方向加速度方向为为正方向正方向4.4.根据牛顿定律、运动公式列出方程根据牛顿定律、运动公式列出方程5.5.解方程，对结果进行分析、检验或讨论解方程，对结果进行分析、检验或讨论三、几种典型的解题方法：三、几种典型的解题方法：1.1.正交分解法正交分解法2.2.整体法和隔离法整体法和隔离法3.3.假设法假设法4.4.极限法极限法5.5.图象法图象法四、典型例题四、典型例题2.两类动力学问题两类动力学问题1.牛顿第一定律牛顿第一定律的应用以及的应用以及惯性惯性问题问题5.临界

3、问题临界问题6.超重、失重问题超重、失重问题7.牛顿第三定律的应用问题牛顿第三定律的应用问题4.4.瞬间问题：刚性绳（或接触面）瞬间问题：刚性绳（或接触面）弹簧（或橡皮绳）弹簧（或橡皮绳）3.3.连接体问题：整体法连接体问题：整体法隔离法隔离法例例1.(2005年广东卷年广东卷1)一汽车在路面情况相同的公路上行一汽车在路面情况相同的公路上行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是确的是 （ ）A. 车速越大，它的惯性越大车速越大，它的惯性越大B. 质量越大，它的惯性越大质量越大，它的惯性越大C. 车速越大，刹车后滑行的路程越长车速越

4、大，刹车后滑行的路程越长D. 车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大B C 例例2.下列关于下列关于运动状态运动状态与与受力受力关系的说法中，正确的是：关系的说法中，正确的是： （ ） A.物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B.物体在物体在恒力恒力作用下，一定作作用下，一定作匀变速匀变速直线直线运动运动C.物体的物体的运动状态运动状态保持保持不变不变，说明物体所受的，说明物体所受的合外力合外力为零为零D.物体作物体作曲线曲线运动时，受到的运动时，受到的合外力合外力可能是可能是恒力恒力C

5、D例例3. 如图所示如图所示, 位于光滑固定斜面上的小物体位于光滑固定斜面上的小物体P受到一水受到一水平向右的推力的作用平向右的推力的作用. 已知物块已知物块P沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑. 现保现保持持F的方向不变的方向不变, 使其减小使其减小, 则加速度则加速度 ( )A.一定变小一定变小 B.一定变大一定变大 C.一定不变一定不变 D.可能变小可能变小, 可能变大可能变大, 也可能不变也可能不变FP解解: 画出物体画出物体P受力图如图示受力图如图示:FPFNmg由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mgsin-Fcos=ma保持保持F的方向不变的方向不变,使使F减小减小,则加速度则加速度a一定

6、变大一定变大Bxy例例4 .一物体放置在倾角为一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为升的电梯中，加速度为a，如图所示在物体始终相对于，如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是斜面静止的条件下，下列说法中正确的是 ( )A当当 一定时，一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小B当当 一定时，一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大越大，斜面对物体的摩擦力越大C当当a 一定时，一定时， 越大，斜面对物体的正压力越小越大，斜面对物体的正压力越小D当当a 一定时，一定时， 越大，斜面对物体的摩擦力越小越

7、大，斜面对物体的摩擦力越小 a解解: :物体受力情况如图所示，物体受力情况如图所示，mg FNfayaax由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得，f - mgsin = masin FN - mgcos = macos f = m(ga) sin FN = m(ga) cos 若不将加速度分解若不将加速度分解, 则要解二元一次方程组则要解二元一次方程组.B Cxy例例5物体物体B放在物体放在物体A上，上，A、B的上下表面均与斜面平行的上下表面均与斜面平行(如图如图)，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时向上做匀减速运动时 ( )AA

8、受到受到B的摩擦力沿斜面方向向上的摩擦力沿斜面方向向上BA受到受到B的摩擦力沿斜面方向向下的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零之间的摩擦力为零DA、B之间是否存在摩擦力取决于之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质表面的性质解：对解：对A、B整体，整体，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得，() sin(),sin,ABABmmgmmaagABC(mA+mB)gFNxy例例5.物体物体B放在物体放在物体A上，上，A、B的上下表面均与斜面平行的上下表面均与斜面平行(如图如图)，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时向上做匀减

9、速运动时 ( )AA受到受到B的摩擦力沿斜面方向向上的摩擦力沿斜面方向向上BA受到受到B的摩擦力沿斜面方向向下的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零之间的摩擦力为零DA、B之间是否存在摩擦力取决于之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质表面的性质C解：对解：对A、B整体，由牛顿第二定律得，整体，由牛顿第二定律得，() sin(),sin,ABABmmgmmaagABCfAB mBgFAByx假设假设B受摩擦力如图所示，则对受摩擦力如图所示，则对B，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得，sin,0 ,BABBABm gfm af例例6. 如图所示，一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质如图所

10、示，一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质量为量为m的小球，平衡时细线恰是水平的，弹簧与竖直方向的小球，平衡时细线恰是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为的夹角为.若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，弹簧拉若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，弹簧拉力的大小是力的大小是 ，小球加速度的大小为，小球加速度的大小为 ，方向与竖直方向的夹角等于方向与竖直方向的夹角等于 . 小球再回到原处时小球再回到原处时弹簧拉力的大小是弹簧拉力的大小是 .m解：解：小球受力如图示，小球受力如图示，TFmg由平衡条件得由平衡条件得 弹簧拉力为弹簧拉力为 F= mg/cos剪断线的瞬时，弹簧拉力不变仍为剪断线的瞬时，弹簧拉力不变仍为

11、F小球加速度的大小为小球加速度的大小为a=T/m=g tan方向沿水平方向方向沿水平方向小球再次回到原处时小球再次回到原处时,由圆周运动规律得由圆周运动规律得F1 -mg cos=mv2 / l =0F1 = mg cosmg/cosg tan90mg cos例例7.在运动的升降机中天花板上用细线悬挂一个物在运动的升降机中天花板上用细线悬挂一个物体体A，下面吊着一个轻质弹簧秤（弹簧秤的质量不，下面吊着一个轻质弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊着物体计），弹簧秤下吊着物体B，如下图所示，物体，如下图所示，物体A和和B的质量相等，都为的质量相等，都为m5kg，某一时刻弹簧秤，某一时刻弹簧秤的读

12、数为的读数为40N，设，设g=10 m/s2，则细线的拉力等于，则细线的拉力等于_ ，若将细线剪断，在剪断细线瞬间物体，若将细线剪断，在剪断细线瞬间物体A的的加速度是加速度是 ，方向，方向 _ ；物体物体B的加速度是的加速度是 ；方向方向 _ 80N18 m/s2向下向下2 m/s2向下向下AB例例8.如图，有一斜木块，斜面是光滑的，倾角为如图，有一斜木块，斜面是光滑的，倾角为，放，放在水平面上，用竖直放置的固定挡板在水平面上，用竖直放置的固定挡板A与斜面夹住一与斜面夹住一个光滑球，球质量为个光滑球，球质量为m，要使球对竖直挡板，要使球对竖直挡板无压力无压力，球连同斜木块一起应向球连同斜木块一

13、起应向 (填左、右填左、右)做加速运动，做加速运动，加速度大小是加速度大小是 . 解解: : 画出小球的受力图如图示画出小球的受力图如图示: : mgFN合力一定沿水平方向向合力一定沿水平方向向左左, ,F=mgtan a= gtan 左左gtan 例例9. 一质量为一质量为M、倾角为、倾角为的楔形木块，静止在水平桌面上，的楔形木块，静止在水平桌面上，与桌面的动摩擦因素为与桌面的动摩擦因素为，一物块质量为，一物块质量为m，置于楔形木块的斜，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持物块物块相对相对斜面斜面静静止，可用一水平力止，可用一水平力

14、F推楔形木块，如图示，此水平力的大小等推楔形木块，如图示，此水平力的大小等于于 . 解：解：对于对于物块物块，受力如图示：，受力如图示：mgFN1物块相对斜面静止，只能有向左的加速度，物块相对斜面静止，只能有向左的加速度， 所以合力一定向左所以合力一定向左由牛顿运动定律得由牛顿运动定律得mg tan =ma a= gtan 对于对于整体整体受力如图示受力如图示：fF(M+m)gFN2由牛顿运动定律得由牛顿运动定律得F f = (m+M)aFN2 -(m+M)g=0f= FN2= (m+M)g F=f+(m+M)a= (m+M)g( +tan ) (m+M)g(+ tan)解：由牛顿第二定律得解

15、：由牛顿第二定律得,例例10.(05年理综全国卷年理综全国卷I/14)一质量为一质量为m的人站在电梯中，的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为电梯加速上升，加速度大小为 ，g为重力加速度人为重力加速度人对电梯底部的压力为（对电梯底部的压力为（ ）A B. 2mg C. mg Dg31mg31mg34 D 电梯对人的电梯对人的支持力支持力为为由牛顿第三定律由牛顿第三定律 得，得，avFNFNmg所求所求压力压力 为为FN=4mg/3 ,FN=ma+mg=4mg/3 ,FN-mg=ma ,例例11 (2005年北京春季理综年北京春季理综20)如图，一个盛水的容器底如图，一个盛水的容器底部有一小

16、孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（则（ ）A容器自由下落时，小孔向下漏水容器自由下落时，小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水D容

17、器及水均处于完全失重状态，容器及水均处于完全失重状态，水不产生压强，小孔的上下方压水不产生压强，小孔的上下方压强相等，所以水不会流出强相等，所以水不会流出例例l2 (2005年年陕西、四川、云南陕西、四川、云南 1)如图所示，一物块位如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去、方向如图所示的力去推它，使它以加速度推它，使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则大力的大小，则A . a 变大变大 B . a不变不变 Ca变小变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定因为物块的质量未知，故不能确

18、定a变化的趋势变化的趋势F例例l2.(2005年陕西、四川、云南年陕西、四川、云南 1)如图所示，一物块位于如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推、方向如图所示的力去推它，使它以加速度它，使它以加速度a右运动若保持力的方向不变而增大右运动若保持力的方向不变而增大力的大小，则力的大小，则 （ ）A . a 变大变大 B . a不变不变 Ca变小变小 D . 因为物块的质量未知，故不能确定因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势变化的趋势FyxGFNFcos=ma，解：根据牛顿第二定律得，解：根据牛顿第二定律得，cos,FamA 例例13.人和雪橇的总质量为人和雪橇的总质量为75kg，沿倾角，沿倾角=37且足够长且足够长的斜坡向下运动，已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比，的斜坡向下运动，已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比，比例系数比例系数k