2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章运动和力的关系第5节牛顿运动定律的应用(8)课件

1、牛顿运动定律的应用1牛顿第二定律的表达式：Fma瞬时对应关系a与F同时产生、同时变化、同时消失a的方向始终与合外力F的方向相同2受力情况分析和运动情况分析桥梁：加速度一、瞬时加速度问题 弹力立即消失瞬时前后的受力形变量大恢复需要较长时间刚性绳(或接触面) 弹簧(或橡皮绳)不突变例1.如图中小球质量为m,处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为.则：(1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？(2)若烧断绳OB瞬间,物体受几个力作用？这些力的大小是多少？(3)烧断绳OB瞬间,求小球m的加速度的大小和方向 解析mgF弹FFF=F在三角形中可得例1.如图中小球质量为m,处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为.则：(

2、1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？(2)若烧断绳OB瞬间,物体受几个力作用？这些力的大小是多少？(3)烧断绳OB瞬间,求小球m的加速度的大小和方向 解析mgF弹F重力和弹力G=mg例1.如图中小球质量为m,处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为.则：(1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？(2)若烧断绳OB瞬间,物体受几个力作用？这些力的大小是多少？(3)烧断绳OB瞬间,求小球m的加速度的大小和方向 解析mgF弹FF根据牛顿第二定律方向水平向右如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后

3、的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()解析静止时mmg木板抽走后弹簧不突变a1=0F弹针对训练如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()解析静止时MMgFN木板抽走后弹簧不突变F弹FN消失Mg+F弹mgC针对训练二. 整体法和隔离法在连接体问题中的应用不涉及各物体之间的相互作用力整体法整个连接体系统隔离法优点某一物体(或一部分)优点单个物体受力情况单个过程运动情形

4、物体的加速度相同加速度相同或不相同均适用例2.如图所示, 两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2.拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水 平直线,且F1F2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力FT的大小解析以两物块整体为研究对象隔离物块m1FT三.动力学中的临界问题分析临界问题最小 最大刚好在某些物理情景中最大值最小值常见类型弹力突变的临界条件摩擦力突变临界条件例3.如图所示,细线的一端固定在倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时,小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时,线中

5、拉力为多大？解析水平方向mgFNF牛顿第二定律竖直方向例3.如图所示,细线的一端固定在倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时,小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时,线中拉力为多大？解析mgFNF由上述两式解得a=g例3.如图所示,细线的一端固定在倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时,小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时,线中拉力为多大？解析mgF小球将“飘”离斜面a=2g牛顿第二定律解析1 .如

6、图所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是()AaA0,aB0BaAg,aBgCaA3g,aBgDaA3g,aB0瞬时加速度问题2mgFB球原来受力剪断细线后弹簧不突变aB0解析1 .如图所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是()AaA0,aB0BaAg,aBgCaA3g,aBgDaA3g,aB0瞬时加速度问题mgFTA球原来受力剪断细线aA3gF

7、FT消失D2两个叠加在一起的滑块,置于固定的、倾角为的斜面上,如图所示,滑块A、B质量分别为M、m,A与斜面间的动摩擦因数为1,B与A之间的动摩擦因数为2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B受到的摩擦力()A等于零 B方向沿斜面向上C大小等于1mgcos D大小等于2mgcos 解析整体法和隔离法的应用整体(M+m)gFN牛顿第二定律Ff2两个叠加在一起的滑块,置于固定的、倾角为的斜面上,如图所示,滑块A、B质量分别为M、m,A与斜面间的动摩擦因数为1,B与A之间的动摩擦因数为2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B受到的摩擦力()A等于零 B方向沿斜面向

8、上C大小等于1mgcos D大小等于2mgcos 解析整体法和隔离法的应用隔离BmgFNFf牛顿第二定律BC3如图所示,质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2,求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力解析牛顿第二定律动力学中的临界问题 mgFNFT13如图所示,质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2,求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力解析设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0动力学中的临界问题 mgFNFT1所以小球飞起来,FN03如图所示,质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2,求：(1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力解析设此时绳与竖直方向的夹角为,动力学中的临界问题 mg