高中物理第四章牛顿运动定律本章整合课件新人教版必修.ppt

,-,*,-,本章整合,本章整合,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,牛顿第二定律的瞬时性问题,牛顿第二定律中合外力与加速度是瞬时对应关系,也就是说,加速度随外力瞬时变化,每一瞬时的加速度都与该瞬时物体受到的合外力相对应。通过分析某一瞬时物体的受力情况可以应用牛顿第二定律确定物体在该瞬时的加速度。,应用牛顿第二定律解决瞬时加速度问题时应注意两种常见模型的不同,抓住模型的特点分析问题会事半功倍。,专题一,专题二,专题三,专题四,1,.,轻质弹簧类模型,因弹簧的长度既可变长又可变短,且由于其形变量较大,产生形变或形变消失都有一个过程,因此弹簧上的弹力不能突变,在极短的时间内认为弹簧的弹力不变,但轻弹簧被剪断时其弹力立即消失。,2,.,轻质细绳模型,轻绳只能承受拉力且方向一定沿着绳子收缩的方向。由于绳子不可伸长,因此无论绳子所受拉力多大,长度不变。绳子的拉力可以发生突变,即瞬时产生、瞬时改变、瞬时消失。,专题一,专题二,专题三,专题四,【例题,1,】,如图甲所示,一质量为,50 g,的物体系于长度分别为,l,1,、,l,2,的两根细线上,l,1,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,37,l,2,水平拉直,物体处于平衡状态。现将,l,2,线剪断,(1),求剪断瞬间细线,l,1,的拉力和物体的加速度大小。,(2),若将图甲中的细线,l,1,改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图乙。求将,l,2,线剪断瞬间物体的加速度大小。,专题一,专题二,专题三,专题四,解析,:,设,l,1,线上拉力为,F,T1,l,2,线上拉力为,F,T2,重力为,mg,物体在三力作用下保持平衡,有,F,T1,cos,=mg,F,T1,sin,=F,T2,F,T2,=mg,tan,。,(1),剪断线的瞬间,F,T2,突然消失,因为,l,2,被剪断的瞬间,l,1,上的弹力大小发生了变化。小球即将绕悬挂点向右下方向摆动,沿细线方向受力平衡,F,T1,=mg,cos,=,50,10,-,3,10,0,.,8,N=0.4,N,由,mg,sin,=ma,物体的加速度,a=g,sin,=,6,m/s,2,。,(2),l,2,被剪断的瞬间,弹簧,l,1,的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。物体即在,F,T2,反方向获得,加速度。因为,mg,tan,=ma,所以加速度,a=g,tan,=,7,.,5,m/s,2,方向在,F,T2,反方向。,答案,:,(1)6 m/s,2,(2)7.5 m/s,2,专题一,专题二,专题三,专题四,专题二,应用牛顿第二定律解连接体问题,1,.,连接体是指运动中几个物体叠放在一起或由绳子、细杆连接在一起的物体组。,在实际问题中,常常会碰到几个物体连接在一起在外力作用下运动,求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力,这类问题被称为连接体问题。与求解单一物体的力学问题相比较,连接体问题要复杂得多。对于有相同加速度的连接体问题是比较简单的,目前我们只限于讨论这类问题。,专题一,专题二,专题三,专题四,2,.,处理连接体问题的方法,(1),整体法,:,把整个系统作为一个研究对象来分析的方法,不必考虑系统内力的影响,只考虑系统受到的外力,依据牛顿第二定律列方程求解。,此方法适用于系统中各部分物体的初速度、加速度大小和方向相同的情况。,(2),隔离法,:,把系统中的各个部分,(,或某一部分,),隔离,作为一个单独的研究对象来分析的方法。此时系统的内力就有可能成为该研究对象的外力,在分析时应加以注意,然后依据牛顿第二定律列方程求解。,此方法对于系统中各部分物体的加速度大小、方向相同或不相同的情况均适用。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,专题二,专题三,专题四,专题三,物理图象在动力学中的应用,1,.,物理图象信息量大,包含知识内容全面,好多习题的已知条件是通过物理图象给出的,动力学问题中常见的有,x,-,t,、,v,-,t,、,F,-,t,及,a,-,F,图象。,2,.,遇到带有物理图象的问题时,要认真分析图象,要从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图象给出的信息,再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。,专题一,专题二,专题三,专题四,【例题,3,】,放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力,F,的作用,F,的大小与时间,t,的关系如图甲所示,物块速度,v,与时间,t,的关系如图乙所示。重力加速度,g,取,10 m/s,2,。由此两图象可以求得物块的质量,m,和物块与地面之间的动摩擦因数,分别为,(,),专题一,专题二,专题三,专题四,解析,:,由,F,-,t,图和,v,-,t,图可得,物块在,2,s,到,4,s,内,所受外力,F=,3,N,物块做匀加速运动,物块在,4,s,到,6,s,所受外力,F=,2,N,物块做匀速直线运动,则,F=F,f,F=,mg,。,解得,m=,0,.,5,kg,=,0,.,4,故选项,A,正确。,答案,:,A,专题一,专题二,专题三,专题四,专题四,动力学中的传送带问题,1,.,水平传送带,(1),若物体到达传送带的另一端时速度还没有达到传送带的速度,则该物体一直做匀变速直线运动,;,(2),若物体到达传送带的另一端之前速度已经和传送带相同,则物体先做匀变速直线运动,后做匀速直线运动。,2,.,倾斜传送带,对于沿倾斜传送带斜向下运动的物体,分析物体受到的最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系是关键。如果最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力,则物体做匀变速运动,;,如果最大静摩擦力大于重力沿斜面的分力,则物体先做匀加速运动,后做匀速运动。,专题一,专题二,专题三,专题四,【例题,4,】,如图所示,传送带与水平面夹角为,37,传送带以,10 m/s,的速率运动,传送带轮沿顺时针方向转动。现在在传送带上端,A,处无初速度地放上一个质量为,m=,0,.,5 kg,的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为,0,.,5,。若传送带,A,到,B,的长度为,16 m,g,取,10 m/s,2,则物块从,A,运动到,B,的时间为多少,?,专题一,专题二,专题三,专题四,