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文檔簡介
牛頓運動定律復習1/631.內容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止2.意義:(1)它指出一切物體都含有慣性(2)它指出了力不是使物體運動或維持物體運動原因,而是改變物體運動狀態(tài)原因,換言之,力是產生加速度原因3.牛頓第一定律是一條獨立定律,絕不能簡單看成是牛頓第二定律特例4.牛頓定第一定律是牛頓以伽利略理想斜面試驗為基礎得出一、牛頓第一定律(即慣性定律)2/631.定義:物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)性質叫慣性2.慣性是物體固有屬性,不是力。與物體受力情況及運動情況、地理位置無關3.質量是物體慣性大小惟一量度質量越大,物體慣性越大,物體運動狀態(tài)越難改變4、物體不受力時慣性表現(xiàn)為。受外力時表現(xiàn)為
。慣性不是慣性定律二、慣性3/631、以下說法正確是A.運動得越快汽車越不輕易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大B.物體勻速運動時,存在慣性;物體變速運動時,不存在慣性C.把一個物體豎直向上拋出后,能繼續(xù)上升,是因為物體仍受到一個向上推力D.同一物體,放在赤道上比放在北京慣性大E.物體慣性只與物體質量相關,與其它原因無關4/63例2:一個小球正在作曲線運動,若突然撤去全部外力,它將A.馬上靜止下來
B、仍作曲線運動C、作減速運動
D、作勻速直線運動5/63【3】如圖所表示,在一輛表面光滑小車上有質量分別為m1、m2兩個小球(m1>m2)隨車一起勻速運動,當車突然停頓時,如不考慮其它阻力,設車無限長,則兩個小球:A.一定相碰B.一定不相碰
C.不一定相碰D.不能確定是否相碰6/634.年2月11晚上,在中央電視臺“實話實說”節(jié)目中,為了揭露各種歪理邪說,司馬南與主持人崔永元合作演出了“鐵錘砸磚”節(jié)目.崔頭頂8塊磚,司馬南用一鐵錘擊打頭頂上磚.結果磚被擊碎,但崔安然無恙.據(jù)司講,他做第一次試驗時頭頂一塊磚,結果被砸昏了過去.請從物理學角度定性解釋上述事實.7/635.如圖所表示,一個劈形物體M,各面均光滑,放在固定斜面上,上表面水平,在上表面放一個光滑小球m,劈形物體從靜止開始釋放,則小球在碰到斜面前運動軌跡是
A.拋物線B.沿斜面向下直線
C.豎直向下直線D.無規(guī)則曲線
獨立性8/636.提升:做勻速運動小車上水平放一密閉裝有水瓶子,瓶子內有一汽泡,當小車突然停頓時,汽炮相對瓶子怎樣運動?9/63三、牛頓第三定律牛頓第三定律概括了作用力和反作用力間“四同兩異”:“四同”:大小相同;力性質相同;作用時間相同;作用線在同一條直線上.“兩異”;方向相反;作用對象不一樣,互以別方為作用對象.10/63例1:物體靜止于一斜面上,如圖所表示。則下述說法正確是:A、物體對斜面壓力和斜面對物體支持力是一對平衡力;B、物體對斜面摩擦力和斜面對物體摩擦力是一對作用力與反作用力;C、物體所受重力和斜面對物體作用力是一對作用力和反作用力;D、物體所受重力能夠分解為沿斜面向下力和對斜面壓力。θ圖11/63例2:以下說法正確是()A、凡是大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上兩個力必是一對作用力和反作用力;B、凡是大小相等,方向相反,作用在同一物體上兩個力必定是一對作用力和反作用力;C、即使大小相等,方向相反,作用在同一直線上,且分別作用在兩個物體上兩個力也不一定是一對作用力和反作用力;D、相互作用一對力終究稱哪一個力是反作用力是任意。
12/63例3:關于一對作用力和反作用力,以下說法中正確是()A.一對作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,是一對平衡力B.一對作用力和反作用力一定能夠是不一樣種性質力C.一對作用力和反作用力所做功代數(shù)和一定為零D.一對作用力和反作用力沖量矢量和一定為零13/63(1)馬拉車勻速、加速原因?(2)大人和小孩拔河誰取勝?(3)吊扇轉動時對桿拉力與重力誰大?(4)當圖中磁鐵將鐵塊加速吸上過程中,繩拉力與系統(tǒng)重力誰大?幾個實例:14/631、定律內容:物體加速度跟所受協(xié)力成正比,跟物體質量成反比,加速度方向跟協(xié)力方向相同。2、公式:K何時為1;力單位N是基本單位還是導出單位想一想四、牛頓第二定律15/63(1)因果性:牛頓第二定律揭示了協(xié)力與加速度因果關系,即加速度大小是由協(xié)力和質量共同決定。3、對牛頓第二定律了解:(2)瞬時性:牛頓第二定律反應了加速度與協(xié)力瞬時對應關系。(3)矢量性:加速度方向與合外力方向一直一致。16/63例、質量相同小球A和B系在質量不計彈簧兩端,用細線懸掛起來,如圖,在剪斷繩子瞬間,A球加速度為
,B球加速度為
。假如剪斷彈簧呢?AB兩種模型區(qū)分(1)繩、桿彈力恢復形變時間能夠(2)彈簧、橡皮條恢復形變時間(3)剪斷彈簧,彈簧彈力立刻消失17/63abcma:mb:mc=1:2:3,抽出C瞬間,aa=
ab
.18/63MN拔去銷釘M時,球加速度大小為12m/s2,則拔去銷釘N時,球加速度可能為:A、22m/s2,豎直向下B、2m/s2,豎直向上C、22m/s2,豎直向上D、2m/s2。豎直向下19/63(4)同體性:公式F合=ma中m、a分別是同一研究對象協(xié)力、質量和加速度。20/632:如圖所表示:在光滑水平面上一質量為物體被一細線拉住。細線經過一定滑輪與另一個質量為物體相連。求桌面上物體1在物體2落地前加速度(忽略細線和滑輪之間摩擦)。m1m221/63(5)相對性:牛頓第二定律只適合用于慣性參考系。(相對于地面加速度為零參考系)(6)不足:牛頓第二定律只適合用于低速運動宏觀物體,不適合用于高速運動微觀粒子(相對于原子、分子)。22/63總結牛頓第二定律六條性質:1、因果性2、瞬時性3、矢量性4、同體性5、相對性6、不足23/63討論力F、加速度a、速度v、△v(大小方向及改變)關系怎樣?(1)F與a(2)F、a與V(3)F、a與△v瞬間一一對應無關,但二者方向關系決定改變大小無關,但方向一致24/63(1)合成法若物體只受兩個力作用產生加速度時,依據(jù)平行四邊形定則求協(xié)力.利用三角形相關知識,列出分力、協(xié)力及加速度之間關系求解.五.用牛頓第二定律解題方法25/63最常見模型
a
a
a這類問題中物體只受兩個力作用,協(xié)力產生加速度,要尤其注意幾何圖景,以防角度錯誤引發(fā)負遷移。26/63例1:如圖,小車上固定一硬桿,一端固定一質量為m小球,已知a恒定,當小車水平向右做勻加速直線運動時,桿對小球作用力?27/63【例2】一傾角為30°斜面上放一木塊,木塊上固定一支架,支架末端用絲線懸掛一小球,木塊在斜面上下滑時,小球與滑塊相對靜止共同運動.如圖3-3-5所表示,當細線①沿豎直方向;②與斜面方向垂直;③沿水平方向,求上述三種情況下滑塊下滑加速度.28/63aθ圖26GFfFNN3、一物體放置在傾角為斜面上,斜面固定于加速上升電梯中,加速度為,如圖所表示.在物體一直相對于斜面靜止條件下,以下說法中正確是A.當一定時,越大,斜面對物體正壓力越小B.當一定時,越大,斜面對物體摩擦力越大C.當一定時,越大,斜面對物體正壓力越小D.當一定時,越大,斜面對物體摩擦力越小29/63(2)正交分解法若物體受兩個或多個力作用產生加速度時,常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有
有時也把加速度分解在相互垂直兩個方向上,有Fx=ma(沿加速度方向)Fy=0(垂直于加速度方向)Fx=maxFy=may正交分解是最基本方法.30/633、風洞試驗室中可產生水平方向,大小可調整風力,現(xiàn)將一套有小球細直桿放人風洞試驗室,小球孔徑略大于細桿直徑。(1)當桿在水平方向上固定時,調整風力大小,使小球在桿上作勻速運動,這時小球所受風力為小球所受重力0.5倍,求小球與桿間滑動摩擦因數(shù)。(2)保持小球所受風力不變,使桿與水平方向間夾角為37o并固定,則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin37o=0.6,cos37o=0.8)
31/63例4:如圖所表示,斜面傾角為370,當斜面沿水平面以9m/s2加速度運動時,置于斜面上質量為2kg木塊剛好不上滑,則木塊受到摩擦力大小為多少N?a答案:2.4N32/63例5:如圖所表示,傾角為30°斜面上疊放著A、B兩個物體,且A、B接觸面水平,若A物體質量為5kg,A、B一起以2m/s2加速度沿斜面下滑,求下滑過程中A受到支持力和摩擦力各多大。(取g=10m/s2)33/63六、動力學兩類基本問題:(2)以知運動求力(1)以知力爭運動已知物體全部受力,求出加速度;再利用運動學公式求出物體運動情況。已知物體運動情況,求出加速度;再運用牛頓定律推斷或求出物體受力情況。34/63例1:如圖所表示,電動機帶動繃緊著傳送帶,一直保持以v=10m/s速度逆時針運行,傳送帶與水平面間夾角為37°,現(xiàn)把一個質量為m=0.5kg工件輕輕放在皮帶上端A,經一段時間t后,工件被傳送到皮帶底端B。已知AB長為L=16m,工件與皮帶之間動摩察因數(shù)為μ=0.5。求時間t是多少?(g取10m/s2)
已知受力情況求運動情況35/63
例2:一質量為M=10Kg木楔,ABC靜止在粗糙水平地面上,動摩擦因數(shù)為μ=0.02,在木楔傾角為30°斜面上,有一質量為m=1.0Kg塊由靜止開始沿斜面下滑,如圖所表示。當滑行旅程S=1.4m時,其速度V=1.4m/s,在這過程中,木楔沒有動,求地面對木楔摩擦力大小和方向。(重力加速度g=10m/s2)已知運動情況求受力情況36/63練習中問題
P52(8)靜止小車內,用細繩a和b系住一個小球.繩a與豎直方向成角,拉力為Ta,繩b成水平狀態(tài),拉力為Tb.現(xiàn)讓小車向右做勻加速直線運動,小球在車內位置保持不變(角不變).則兩根細繩拉力改變情況是()A.Ta變大,Tb不變B.Ta變大,Tb變小C.Ta變大,Tb變大D.Ta不變,Tb變小
37/63P49(7)V2V1V=0FfV1V=0V’2FfFfV1V=0V138/63七、超重、失重(1)物體重力一直存在,大小沒有發(fā)生改變(2)與物體速度無關,只決定加速度方向(3)在完全失重情況下,一切由重力產生物理現(xiàn)象都會完全消失超重:加速度方向向上失重:加速度方向向下超重失重定義:方法:判斷能夠從定義,也能夠從a方向39/63例1、某電梯中用細繩靜止懸掛一重物,當電梯在豎直方向運動時,突然發(fā)覺繩子斷了,由此判斷此時電梯情況是…()A.電梯一定是加速上升B.電梯可能是減速上升C.電梯可能是勻速向上運動D.電梯加速度方向一定向上D40/632、原來做勻速運動升降機內,有一被伸長彈簧拉住、含有一定質量物體A靜止在地板上,如圖所表示,現(xiàn)發(fā)覺A突然被彈簧拉向右方,由此可判斷,此時升降機運動可能是()A、加速上升B、減速上升C、加速下降D、減速下降41/633、在太空中正常飛行宇宙飛船里,天平、桿秤、彈簧秤、水銀氣壓計、水銀溫度計和單擺能否正常工作?4、一個人在地面用盡全力能夠舉起80kg重物;你能否想個方法讓他舉起120kg重物?說一說你想法,并證實其可行性。42/635、如圖所表示,臺秤上放一裝水杯子,杯底粘連一細線,細線上端系一木球浮在水上,若細線突然斷開,試分析在木球上浮過程中,臺秤示數(shù)將怎樣改變?減小43/63八、整體法與隔離法應用(1)假如不要求知道各物體之間相互作用力,而且各物體含有相同加速度,用整體法處理。(2)假如需要知道物體之間相互作用力,用隔離法。(3)整體法和隔離法是相互依存相互補充,兩種方法要相互配合交替使用。ABFABCBA44/63①連接類45/63②直接接觸
46/63
③靠摩擦接觸
F
F
a47/63例1、一根輕彈簧上端固定,下端掛一質量為m0秤盤,盤中放有質量為m物體,當整個裝置靜止時,彈簧伸長了L,今向下拉盤使彈簧再伸長△L后停頓,然后松手放開,設彈簧總在彈性程度內,則剛松手時,物體m對盤壓力為多少?48/63例2、用質量為m、長度為L繩沿著光滑水平面拉動質量為M物體,在繩一端所施加水平拉力為F,如圖所表示,求:(1)物體與繩加速度;(2)繩中各處張力大小(假定繩質量分布均勻,下垂度可忽略不計。)FmM49/63例3.如圖,質量為m物體A、B在已知水平力F1、F2(F2>F1)作用下,A、B做加速運動。求A對B作用力為多少?(1)地面光滑(2)與地面動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)1F2F2F150/63【例4】如圖,物體A.B放在光滑水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,A、B間=0.2.A物上系一細線,細線能承受最大拉力是20N,設A、B間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.在細線不被拉斷情況下,下述中正確是()A.當拉力F<12N時,A靜止不動B.當拉力F>12N時,A相對B滑動C.當拉力F=16N時,B受A摩擦力等于4ND.不論拉力F多大,A相對B一直靜止51/63【例5】如圖,靜止于粗糙水平面上質量為M斜劈A斜面上,一質量為m物體B沿斜面向下做以下運動:(1)勻速運動(靜止)(2)加速度a下滑(3)加速度a勻減速下滑,求斜劈受到水平面給它靜摩擦力和支持力?(4)假如勻減速上滑呢?P55(1)1、隔離分析2、整體分析方法52/63【解題回顧】若一個系統(tǒng)內物體加速度不相同,(主要指大小不一樣)又不需求系統(tǒng)內物體間相互作用力時,利用∑Fx外=m1a1x+m2a2x……,∑Fy外=m1a1g+m2a2y+……對系統(tǒng)列式較簡捷,因為對系統(tǒng)分析外力,可降低未知內力,使列式方便,大大簡化了運算,以上這種方法,我們把它也叫做“整體法”,用此種方法要抓住三點:(1)分析系統(tǒng)受到外力;(2)分析系統(tǒng)內各物體加速度大小和方向;(3)建立直角坐標系.分別在兩方向上對系統(tǒng)列出方程.53/63一質量為M=10Kg木楔,ABC靜止在粗糙水平地面上,動摩擦因數(shù)為μ=0.02,在木楔傾角為30°斜面上,有一質量為m=1.0Kg塊由靜止開始沿斜面下滑,如圖所表示。當滑行旅程S=1.4m時,其速度V=1.4m/s,在這過程中,木楔沒有動,求地面對木楔摩擦力大小和方向。(重力加速度g=10m/s2)假如用整體解這題呢?54/63臨界問題是動力學中常見一類問題,普通臨界問題大多因為物體受力(普通為接觸力)發(fā)生突變,造成加速度發(fā)生突變,處理這類問題關鍵是要挖掘臨界條件,只要讓臨界條件充分暴露出來,我們就能用牛二定律處理之。九、臨界與極值問題
55/63三種臨界問題1、相互接觸兩物體脫離臨界條件是相互作用彈力為零。即N=0。例1:如圖,一細線一端固定于傾角為450光滑滑塊A頂端P處,細線另一端栓一質量為m小球,當滑塊以a=2g加速度向左運動時,線中拉力T=450PAa56/63【例2】一彈簧稱稱盤質量m1=1.5kg,盤內放一物體P,P質量m2=10.5kg,彈簧質量不計,其勁度系數(shù)k=800N/m,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給P施加一豎直向上力F使P從靜止開始向上做勻加速運動,已知在最初0.2s內F是變力,在0.2s后F是恒力,求F最小值和最大值各為多少?57/632、繩子松弛臨界條件是繩中張力為零,即T=0。例3:上題中若斜面向右勻加速運動,為保持小球與斜面體相對靜止,問斜面體最大加速度不能超出多少?450PAa58/633、存在靜摩擦連接系統(tǒng),相對靜止與相對滑動臨界條件是靜摩擦力到達最大值,即f靜=fm。例4:如圖質量為m物體A放置在質量為M物體B上,B與彈簧相連,他們一起在光滑水平面上做簡諧運動,已知,A、B之間動摩擦原因為μ,振動過程中A、B無相對滑動,彈簧勁度系數(shù)為K,求A、B一起振動最大振幅為多少?BA59/63補充內容60/63如圖所表示,一平直傳送帶以速率V0=2m/s勻速運行,傳送帶把A處工件運輸?shù)紹處,A、B相距L=10m,從A處把工件輕輕搬到傳送帶上,經過時間t=6s能傳送到B處。假如提升傳送帶運行速率,工件能較快地從A處傳送到B處。要讓工件用最短時間從A處傳送到B處,說明并計算傳送帶速率最少應為多大?61/63
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