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1、牛顿运动定律应用第1 页,本讲稿共20 页两类动力学基本问题(1)已知物体的受力情况,要求物体的运动情况(如求物体运动的位移、速度及时间等)(2)已知物体的运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向)牛顿第二定律加速度a运动学公式运动情况第一类问题受力情况加速度a另一类问题牛顿第二定律 运动学公式两类动力学基本问题的解题思路图解如下:第2 页,本讲稿共20 页应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1)分析题意,明确已知条件和所求。(2)选取研究对象.(3)分析研究对象的受力情况和运动情况.(4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果 物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力
2、较多,一般把它们正交分解到两个方向 上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个 力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所 受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算.(6)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.第3 页,本讲稿共20 页例1:静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F 推动下开始运动,4 s 末它的速度达到4m/s,此时将F 撤去,又经6 s 物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F 的大小。一:应用例析(两类力学问题)第4 页,本讲稿共20 页例2:一斜面AB 长为10
3、m,倾角为30,质量为2kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止开始 下滑,如图所示(g取10 m/s2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物 体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能 沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因 数 是多少?第5 页,本讲稿共20 页例3:如图所示,一高度为h=0.8m 粗糙的水平面在 B 点处与一倾角为=30 光滑的斜面BC 连接,一小滑块从水平面上的A 点以v0=3m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动。运动到B 点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑。已知AB 间的距离s=5m,求:(1)小滑块与水平
4、面间的动摩擦因数;(2)小滑块从A 点运动到地面所需的时间;第6 页,本讲稿共20 页练习1:质量为200 kg 的物体,置于升降机内的台秤 上,从静止开始上升。运动过程中台秤的示数F 与 时间t 的关系如图所示,求升降机在7s 钟内上升的 高度(取g10 m/s2)第7 页,本讲稿共20 页练习2:空间探测器从某一星球表面竖直升空。已知探测器质量为1500Kg,发动机推动力为恒力。探测器升空后发动机因故障突然关闭,图6 是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为多少m?发动机的推动力F 为多少N?第8 页,本讲稿共20 页练习3:
5、如图所示,传送带与地面倾角为370,从A 到B 长度为16m,传送带以10m/s的速度转动,在传送带上端A 无初速地释放一质量为0.5kg 的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5,求物体从A 端运动到B 端所用的时间是多少?第9 页,本讲稿共20 页二:整体法与隔离法 例4:如图A、B 两木块的质量分别为mA、mB,在水 平推力F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求 A、B 间的弹力FN。?:若水平面粗糙且A、B 与水平面间 相同)?:若水平面粗糙且A 与水平面间有动摩擦因数为1、B 与水平面间有动摩擦因数为2,则答案如何?第10 页,本讲稿共20 页例5:如图,倾角为 的斜面与水平面间、斜面与质量为m 的木块间的动摩擦因数均为,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。例6:如图所示,mA=1kg,mB=2kg,A、B 间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑。用水平力F 拉B,当拉力大小分别是F=10N 和F=20N 时,A、B 的加速度各多大?AB F第1 1 页,本讲稿共20 页