牛頓定律的應(yīng)用舉例.ppt

第2節(jié)牛頓定律的應(yīng)用,1、受力分析；,2、畫受力圖；,3、運(yùn)動(dòng)分析，選擇參照系并建立坐標(biāo)系；,4、列出牛頓定律分量式。,解題方法,直角坐標(biāo)系,自然坐標(biāo)系,a2=a-a1（3）,3設(shè)地面為參照系，取向下為y軸正方向。,例2.1一根輕繩跨過(guò)輕滑輪，繩的一端掛一質(zhì)量為m1的物體，另一側(cè)有一質(zhì)量為m2的環(huán)。忽略繩與滑輪之間的摩擦，求當(dāng)環(huán)相對(duì)于繩以恒定的加速度a沿繩向下滑動(dòng)時(shí)，物體和環(huán)相對(duì)地面的加速度以及繩與環(huán)之間的摩擦力。,m1gT=m1a1（1）,m2gfr=m2a2（2）,T=fr（4）,m2gm1g=m2a(m1+m2）a1,2受力圖,4列方程,a2=aa1,=3mgsin,（ds=Ld）,解：1受力分析，m重力繩張力,3變速圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)采用自然坐標(biāo)系,例2.2長(zhǎng)L的繩一端固定，另一端系質(zhì)量為m的小球。拉住小球使繩保持水平靜止，然后松手。求繩擺下角時(shí)小球的速率和繩的張力。,2受力圖,4列方程,例2.3質(zhì)量為m的小球在水中由靜止開(kāi)始下沉。水對(duì)球的粘滯阻力與其運(yùn)動(dòng)速率成正比，k為常數(shù)，水對(duì)小球的浮力為B。求小球在水中任一時(shí)刻的沉降速度。,解：小球受力圖。建立坐標(biāo)系Oy，牛頓第二定律,終極速度,當(dāng)時(shí)，,當(dāng)時(shí)，小球以終極速度勻速下降。,例2.4設(shè)電梯中有一質(zhì)量可以忽略的滑輪，在滑輪兩側(cè)用輕繩懸掛質(zhì)量分別為m1和m2的重物A和B。m1m2，當(dāng)電梯（1）勻速上升；（2）勻加速上升，求繩的張力和A相對(duì)電梯的加速度ar。,A,B,m1,m2,(a),解1受力分析，重力繩張力；,2畫受力圖；,（1）電梯勻速上升,（1）,（2）,3取地面為參考系，y向上；,4列方程。,（3）,（4）,B對(duì)地面向上加速度a2=a+ar,（2）當(dāng)電梯以加速度上升時(shí)，A對(duì)地面向上加速度a1=aar,用a代替a，電梯以加速度a下降時(shí),當(dāng)a=g下降時(shí)，ar與T都等于0，亦即滑輪、質(zhì)點(diǎn)都成為自由落體，兩個(gè)物體之間沒(méi)有相對(duì)加速度。,A,B,m1,m2,（3）,（4）,B對(duì)電梯的加速度a2=ar,（2）當(dāng)電梯以加速度上升時(shí)，,A,B,m1,m2,A對(duì)電梯的加速度a1=ar,取向上為正,與前相同,例2.5密度為的細(xì)棒，長(zhǎng)度l，上端用細(xì)線懸著，下端緊貼著密度為的液體表面。,將懸線剪斷，求細(xì)棒在恰好全部沒(méi)入液體中時(shí)的沉降速度。設(shè)液體沒(méi)有粘性。,解受力分析:液體沒(méi)有粘性，下落時(shí)，細(xì)棒受到重力G浮力B,棒浸沒(méi)x，B=gxS（設(shè)棒截面積S）,例2.6單位長(zhǎng)度質(zhì)量為的勻質(zhì)細(xì)繩，開(kāi)始時(shí)盤繞在光滑的水平桌面上?，F(xiàn)以恒定加速度豎直向上提繩，當(dāng)提起的高度為y時(shí)，作用在繩端的力為多少？若以一恒定速度豎直向上提繩時(shí)，仍提到y(tǒng)高度，此時(shí)作用在繩端的力又是多少？,解：以被提起的繩段y為研