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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,用牛顿运动定律处理问题（二）,1/23,牛顿定律应用,两类问题：已知运动求力,已知力争运动,桥梁是加速度,解题步骤：,1、确定对象 分析运动,2、画隔离体受力图,3、选取坐标系,4、列方程 解方程,5、讨论,2/23,例题1 如图所表示皮带运输机，设砖块与皮带间摩擦系数为 ，砖块质量为 ，皮带倾斜角为 。求皮带向上匀速输送砖块时，它对砖块摩擦力多大？,例1用图,mg,f,s,解：认定砖块进行分析。它向上匀速运动，因而加速度为零。在上升过程中，它受力情况如图所表示。,选x轴沿着皮带方向，则对砖块用牛顿第二定律，可得x方向分量式为,由此得砖块受到摩擦力为,Y方向分量式为（则可求出正压力）,书中例题2.3（63页）,3/23,例2,一个质量为 珠子系在线一端，线另一端在墙上钉子上，线长为 。先拉动珠子使线保持水平静止，然后松手使珠子下落。,水平,求:线摆下 角时这个珠子速率 和线张力,（,变力 自然坐标系）,解：对于珠子，在任意时刻，当摆下 时，牛顿第二定律法向和切向分量式为,原理式,运动学关系式,分析：,4/23,以 乘以（2）式两侧，可得,因为 ，所以上式可写成,两侧同时积分，因为摆角从0增大到 时，速率从0增大到 ，所以有,由（1）、（3）、（5）式得线对珠子拉力为,（4）,（5）,5/23,1）上述结果是普遍解适合用于任意位置,2）如特例：,中课时会解,牛顿定律,机械能守恒,讨论,书中例题2.6（67页）,6/23,三个宇宙速度(67页),1、,第一宇宙速度,在地面上发射一航天器，使之能沿绕地球圆轨道运行所需最小发射速度，称为第一宇宙速度。7.9km/s（第四章详细求解）,2、第二宇宙速度,在地面上发射一航天器，使之能脱离地球引力所需最小发射速度，称为第二宇宙速度。（11.2千米/秒）,见书中例题2.5（67页）,人类要登上月球，或要飞向其它行星，首先必须要脱离地球引力场，所以，所乘坐航天器发射速度必须大于第二宇宙速度。,7/23,3、第三宇宙速度,在地面上发射一航天器，使之不但要脱离地球引力场，还要脱离太阳引力场所需最小发射速度，称为第三宇宙速度。（16.7千米/秒）,8/23,例3（书例题2.7）考虑空气阻力落体运动（,变力,直角坐标系,）,已知：,0,求：,解：,第二步：列牛顿定律方程,（原理式）,第一步：画质点,m,受力图,9/23,第三步：解上述微分方程,1.分离变量,2.两边分别积分,由,#,3.得解,（同学自解）,10/23,例4 粗绳张力,（,您知道：,张力有个分布吗？）,拉紧绳中任一截面两侧两部分之间相互作用力称该截面处张力,-弹性力,如图，质量均匀分布粗绳拉重物。,已知：,求：距顶端为,米处绳中张力,11/23,解：对绳用牛顿第二定律,若,若绳质量忽略，则张力等于外力。,已知：,求：距顶端为,x,米处绳中张力,#,12/23,4,牛顿定律适用范围,惯性系,牛顿定律适用参考系,宏观物体,低速运动问题,13/23,非惯性系中惯性力,一、问题提出,二、平动加速参考系,(,平移,),惯性力,三、匀速转动参考系,14/23,一、问题提出,我们知,牛顿第二定律必须在,惯性系,中使用；,又知,牛顿定律是质点力学基础定律。,但有些实际问题只能在,非惯性系,中处理，,怎么,方便,地使用牛顿第二定律？,方法是：,在分析受力时，,只需,加上某种,“虚拟”,力（称为惯性力）,就可在非惯性系中,使用,牛顿第二定律,形式,15/23,二、平动加速参考系,(,平移,),惯性力,地面,火车,设：地面参考系为惯性系,火车参考系相对地面参考系加速平动,加速度为,质点在火车参考系中运动加速度为,16/23,在,地面参考系,中,可,使用牛顿第二定律,（1）,在,火车参考系,中,形式上,使用牛顿第二定律,（2）,变形,地面,火车,17/23,分析：,1.我们认识,牛顿第二定律形式,：,左边是,协力,右边是,质量乘加速度,协力,是相互作用力之和,2.,非惯性系,中,“协力”=相互作用力之和+,3.在,非惯性系,中牛顿第二定律,形,式,为,18/23,就是惯性力,因为是在,平移非惯性系,中引进惯性力，,所以叫,平移惯性力,3.在,非惯性系,中牛顿第二定律,形,式,为,式中,相互作用，,惯性力,是参考系,加速,运动引发,附加力,，,本质上,是物体惯性表达。,它不是物体间,没有反作用力，,但,有真实效果。,19/23,二战中小故事,：,美,Tinosa,号潜艇,携带16枚鱼雷,离敌舰4000码,发射4枚,斜向攻击,使敌舰停航,离敌舰 875码,垂直攻击,发射11枚,均未爆炸！,在太平洋,敌舰体,分析：,F,i,垂直、近距,惯性力大,摩擦,力大,a,0,撞针滑块,雷管,导板,鱼雷,S,您能改进吗？,20/23,例 1,如图,m,与,M,保持接触 各接触面处处光滑,求：,m,下滑过程中，相对,M,加速度,a,mM,解：画隔离体受力图,M,相对地面加速运动,运动加速度设为,以,M,为参考系画,m,受力图,以地面为参考系画,M,受力图,21/23,以地面为参考系对,M,列方程,以,M,为参考系（非惯性系）对,m,列方程,结果为：,#,22/23,在非惯性系中，只要在受力分析时加上惯性力后，就可形式上使用牛顿定律。,23/23,
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