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1、2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律解题的基本思路解题的基本思路1)1)弄清题意，明确已知和求解，分析物体运动状态；弄清题意，明确已知和求解，分析物体运动状态；（静止？运动？直线？曲线？加速度方向如何（静止？运动？直线？曲线？加速度方向如何?）2 2）确定研究对象进行受力分析；确定研究对象进行受力分析；（隔离物体，画受力图）（隔离物体，画受力图）3 3）选取适当参考系，建立坐标系，列方程（一般用选取适当参考系，建立坐标系，列方程（一般用分量式）；分量式）；4 4）利用其它的约束条件列补充方程；利用其它的约束条件列补充方程；5 5）先用文字符号求解，
2、后带入数据计算结果先用文字符号求解，后带入数据计算结果.2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 （1 1）如图所示滑轮和绳子的质量均如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计轴间的摩擦力均不计.且且 .求求重物重物释放后，物体的加速度和绳的张力释放后，物体的加速度和绳的张力.解解 以地面为参考系以地面为参考系画受力图、选取坐标如图画受力图、选取坐标如图例例1 1 阿特伍德机阿特伍德机2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 （2 2）若将此
3、装置置于电梯顶部，当若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度电梯以加速度 相对地面向上运动时，相对地面向上运动时，求两物体相对电梯的加速度和绳的张力求两物体相对电梯的加速度和绳的张力.解解 以地面为参考系以地面为参考系 设设两物体相对于地面的加速度分别两物体相对于地面的加速度分别为为 ，且相对电梯的加速度为，且相对电梯的加速度为2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律解解 例例2 2 如图长为如图长为 的轻绳，一端系质量为的轻绳，一端系质量为 的小球的小球,另一端系于定点另一端系于定点 ，时小球位于最低位置，并具时小球位于最低位置，并具有水平速度有水平速
4、度 ，求，求小球在任意位置的速率及绳的张力小球在任意位置的速率及绳的张力.2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 例例3 3 如图所示（圆锥摆），长为如图所示（圆锥摆），长为 的细绳一端固的细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为定在天花板上，另一端悬挂质量为 的小球，小球经的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心推动后，在水平面内绕通过圆心 的铅直轴作角速度的铅直轴作角速度为为 的匀速率圆周运动的匀速率圆周运动.问绳和铅直方向所成的角问绳和铅直方向所成的角度度 为多少？空气阻力不计为多少？空气阻力不计.解解2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定
5、律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律越大，越大，也越大也越大利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）.2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 例例4 设空气对抛体的阻力与抛体的速度成正比，设空气对抛体的阻力与抛体的速度成正比，即即 ，为比例系数为比例系数.抛体的质量为抛体的质量为 、初速为、初速为 、抛射角为、抛射角为 .求抛体运动的轨迹方程求抛体运动的轨迹方程.解解 取如图所示的取如图所示的 平面坐标系平面坐标系2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律2
6、 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律解解 取坐标如图取坐标如图 令令 例例5 5 一质量一质量 ，半径，半径 的球体在水中静止释的球体在水中静止释放沉入水底放沉入水底.已知阻力已知阻力 ,为粘滞系数，为粘滞系数，求求 .为浮力为浮力2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律（极限速度）（极限速度）当当 时时一般认为一般认为2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律 若球体在水面上是具有竖直向
7、若球体在水面上是具有竖直向下的速率下的速率 ，且在水中的重力与，且在水中的重力与浮力相等，浮力相等，即即 .则球体则球体在水中仅受阻力在水中仅受阻力 的作用的作用 2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律练习题练习题 1、在光滑的水平面上，平放着固定半圆形屏障，质在光滑的水平面上，平放着固定半圆形屏障，质量为量为m的滑块以初速度的滑块以初速度 沿切线方向从一侧进入屏障，沿切线方向从一侧进入屏障，滑块与屏障间的摩擦系数为滑块与屏障间的摩擦系数为 ，求滑块从屏障另一，求滑块从屏障另一侧滑出的速度大小。侧滑出的速度大小。2、质量为质量为m=2kg的物体沿的物
8、体沿x轴作直线运动，所受合外轴作直线运动，所受合外力力 ，如果在，如果在 处物体的速度处物体的速度 ，求该物体移到，求该物体移到x=40m处速度。处速度。3、今有一质量今有一质量1kg的质点在力的质点在力F=（12t+4）N作用下，作用下，沿一直线运动，在沿一直线运动，在t=0时，质点在时，质点在 处，其速度处，其速度 ，求质点在任意时刻的速度和位置。，求质点在任意时刻的速度和位置。2 5 2 5 牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例第二章第二章 牛顿定律牛顿定律4、质量为质量为0.25Kg的质点，受力的质点，受力 的作用，的作用，t=0时刻该质点以时刻该质点以 速度通过坐标原点，速度通过坐标原点，求该质点任意时刻的位置矢量。求该质点任意时刻的位置矢量。