第三单元牛顿运动定律
例8:传送带以4m/s的速度匀速运动, 现在A处轻轻地放上一个小铁块,问铁块 经多长时间到达B处?(已知AB间距离为 L=32m,物体与传送带间的滑动摩擦系 数μ=0.1)
讨论:将传送带变短或速度V增大,可能情况
如何?
第三单元牛顿运动定律
变1:物体沿静止的皮带从静止开始运动, 则物体下滑到底端所用时间所需时间? (皮带长为L,物体与皮带间的滑动摩擦 系数为μ)
三、牛顿第三定律: 理解:作用力与反作用力是作用
在两个不同的物体上的,因此 不能平衡。它们是同生;同存; 同失;同性质;同变化。注意 与平衡力的区别。
第三单元牛顿运动定律
例:设F1的反作用力为F2,平衡力 为F3,则有:
A.F2、F3与F1的大小相等,方向相 反;
B.F1、F2、F3有同一作用点; C.F2、F3与F1必是同一性质的力; D.F1消失,F2、F3也同时消失。
第三单元牛顿运动定律
例2;已知OA、OB能承受 3 mg的拉 力,OC能承受2mg的拉力。则升降机 上升的最大加速度am=?
第三单元牛顿运动定律
例3:电梯与水平面成300角,当电梯加 速运动时,人对梯面的压力是其重力的5 /6,则人与梯面间的摩擦力是其重力的 多少倍?
第三单元牛顿运动定律
2.深刻理解牛顿第二定律的内涵:F与a是矢量,且方向总是一致。
θ
第三单元牛顿运动定律
第三单元牛顿运动定律
3.牛顿定律中的瞬间问题
弹性体的弹力不能发生突变(弹簧、 橡皮筋、海棉…..)
刚体的弹力可发生突变(杆、 绳…..)
第三单元牛顿运动定律
例1:
θ
例2:
θ
第三单元牛顿运动定律
例3:
第三单元牛顿运动定律
小结 外界条件改变的瞬间,弹性体的作 用力与改变前一样,计算加速度应以 改变前的状态进行研究;刚体的作用 力与改变前无关,计算加速度应以改 变后的状态进行研究。
例4:质量2kg的物体在竖直平面内运动到A点 时的速度VA=10m/s,方向与竖直成600角。 ①为了使物体沿AB方向以加速度a=10m/s2 匀加速运动到B点,则必须对物体施加一个怎样 的力?②为了使物体从A匀减速地向B运动,则 必须对物体施加的最小力的大小、方向如何?此 时物体沿AB方向的最大位移是多少?(不计空 气阻力)
第三单元牛顿运动定律
例3:在匀强电场中,将一带电量为q,质量为 m的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹 为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那 么匀强电场的场强大小为:
A.最大值是mg/qtgθ; B.唯一值是mg/qtgθ C. 最小值是mg/qsinθ; D.没有最小值。
第三单元牛顿运动定律
第三单元牛顿运动定律
4.牛顿定律中的动态问题
例1:轻质弹簧固定于地面竖直放置,当 质量为m的小球自某一高度下落到弹簧 上时,试分析小球从下落到最低点的过程 中的运动性质。
第三单元牛顿运动定律
例2:质量为的物体与竖直墙壁间的 滑动摩擦系数为μ,力F=kt。试分析 从t=0开始后物体的运动性质。
第三单元牛顿运动定律
第三单元牛顿运动定律
变2:上题中若物体与地面间的 滑动摩擦系数为0.1,则物体在 15s内通过的位移为多少?
第三单元牛顿运动定律
变3:上题中若物体与地面间的滑动 摩擦系数为0.3,则物体在15s内通 过的位移为多少?
第三单元牛顿运动定律
变4:试讨论在一段时间内的运动 情况;
θ
第三单元牛顿运动定律
例1:光滑斜面固定在小车上,小车以 恒定的加速度向右运动,这时放在斜 面上的物体相对斜面静止,这时加速 度的大小a=?
第三单元牛顿运动定律
例2:光滑球恰好放在木块的圆弧槽中,它 的左边接触点为A,槽的半径为R,且OA 与水平线成α角,通过实验知道:当木块的 加速度过大时,球可以从槽中滚出,圆球 质量为m(各种摩擦不计)。则木块向右 的加速度最小为多大时,球才能离开槽?
第三单元牛顿运动定律
例6:飞机着陆时速率为50m/s,滑 行时所受摩擦阻力其自身重力的0.5 倍,问经过20s,飞机通过的位移为多 少?
第三单元牛顿运动定律
变1:若将上题中的飞机改为物体, 且物体质量m=5kg,在光滑水平 面上以V0=10m/s运动时,受到 一与运动方向相反的F=10N的恒 力作用,求物体在15s内通过的位 移。
第三单元牛顿运动定律
四、超重与失重: 实质: 加速度的方向向上时超重; 加速度的方向向下时失重。
五、运动和力的关系:
第三单元牛顿运动定律
六、牛顿运动定律的应用
1.基本方法:正交分解法(一般以a为X轴的正方向)
例1:升降机中固定一光滑斜面,斜面倾角300, 斜面上的弹簧下端连着4kg的物体。当升降机 以加速度2m/s2加速下降时,求:①弹簧的弹 力f=?②斜面的支持力N=?
例3:一弹簧台秤的枰盘质量和弹簧质量都计,
盘内放一物体P处于静止,P的质量m=12kg,
弹簧的劲度系数k=800N/m,现给P施加一
个竖直向上的拉力F,使P从静止开始向上做匀
加速直线运动,已知在前0.2s内,F是变力;在
0.2s后F是恒力,则力F的最大值为
;最
小值为
。
第三单元牛顿运动定律
例5:图示为一根质量可忽略不计的轻弹簧,其 劲度系数为K,下面挂一个质量为m的砝码A, 手拿一块质量为M的木板B,用木板B托住A往 上压缩弹簧,此时如突然撤去木板B,则A向下的 加速度为a(a>g)。现用手控制使B以a/3 向下做匀加速直线运动。求:砝码A做匀加速直 线运动的时间;
牛顿运动定律
第三单元牛顿运动定律
一、牛顿第一定律:
理解: 1.任何物体都具有惯性; 2.物体平衡的条件是合外力为零; 3.物体的运动不需要力来维持; 4.力是改变物体运动状态的原因。
第三单元牛顿运动定律
二、牛顿第二定律:
1.公式: a F m
2.理解:(一)牛顿第二定律反映了:a与F合 的:①数学关系;(a与F合的大小成正比) ②方向关系;(a的方向总是与F合的方向相 同)③因果关系;(F合是产生a的原因;a是 F合作用在物体上的结果)④瞬时关系;(a 随F合的变化而随时变化)⑤单位关系; (1N=1kg/m2) (二)牛顿第二定律揭示了:惯性由物体质 量大小量度。 第三单元牛顿运动定律