牛顿运动定律复习省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

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。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,牛顿运动定律复习,1/63,1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止,2.意义：(1)它指出一切物体都含有惯性,(2)它指出了力不是使物体运动或维持物体运动原因，而是改变物体运动状态原因，换言之，力是产生加速度原因,3.牛顿第一定律是一条独立定律，绝不能简单看成是牛顿第二定律特例,4.牛顿定第一定律是牛顿以伽利略理想斜面试验为基础得出,一、牛顿第一定律(即惯性定律),2/63,1.定义：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态性质叫惯性,2.惯性是物体固有属性，不是力。与物体受力情况及运动情况、地理位置无关,3.质量是物体惯性大小惟一量度质量越大，物体惯性越大，物体运动状态越难改变,4、物体不受力时惯性表现为,。,受外力时表现为,。,惯性不是惯性定律,二、惯性,3/63,1、以下说法正确是,A.,运动得越快汽车越不轻易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大,B.,物体匀速运动时，存在惯性；物体变速运动时，不存在惯性,C.,把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上推力,D.,同一物体，放在赤道上比放在北京惯性大,E.,物体惯性只与物体质量相关，与其它原因无关,4/63,例2：一个小球正在作曲线运动，若突然撤去全部外力，它将,A.,马上静止下来,B、,仍作曲线运动,C、,作减速运动,D、,作匀速直线运动,5/63,【3】如图所表示，在一辆表面光滑小车上有质量分别为,m,1,、m,2,两个小球（,m,1,m2）,随车一起匀速运动，当车突然停顿时，如不考虑其它阻力，设车无限长，则两个小球：,A,一定相碰,B,一定不相碰,C,不一定相碰,D,不能确定是否相碰,6/63,4.年2月11晚上，在中央电视台“实话实说”节目中，为了揭露各种歪理邪说，司马南与主持人崔永元合作演出了“铁锤砸砖”节目.崔头顶8块砖，司马南用一铁锤击打头顶上砖.结果砖被击碎，但崔安然无恙.据司讲，他做第一次试验时头顶一块砖，结果被砸昏了过去.请从物理学角度定性解释上述事实.,7/63,5如图所表示，一个劈形物体,M，,各面均光滑，放在固定斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球,m，,劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前运动轨迹是,A,抛物线,B,沿斜面向下直线,C,竖直向下直线,D,无规则曲线,独立性,8/63,6.提升：做匀速运动小车上水平放一密闭装有水瓶子，瓶子内有一汽泡，当小车突然停顿时，汽炮相对瓶子怎样运动？,9/63,三、牛顿第三定律,牛顿第三定律概括了作用力和反作用力间“四同两异”：,“四同”大小相同；力性质相同；作用时间相同；作用线在同一条直线上,“两异”；方向相反；作用对象不一样，互以别方为作用对象,10/63,例1：物体静止于一斜面上，如图所表示。则下述说法正确是：,A、,物体对斜面压力和斜面对物体支持力是一对平衡力；,B、,物体对斜面摩擦力和斜面对物体摩擦力是一对作用力与反作用力；,C、,物体所受重力和斜面对物体作用力是一对作用力和反作用力；,D、,物体所受重力能够分解为沿斜面向下力和对斜面压力。,图,11/63,例2：以下说法正确是（）,A、,凡是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上两个力必是一对作用力和反作用力；,B、,凡是大小相等，方向相反，作用在同一物体上两个力必定是一对作用力和反作用力；,C、,即使大小相等，方向相反，作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上两个力也不一定是一对作用力和反作用力；,D、,相互作用一对力终究称哪一个力是反作用力是任意。,12/63,例3：关于一对作用力和反作用力，以下说法中正确是（,）,A,一对作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力,B,一对作用力和反作用力一定能够是不一样种性质力,C,一对作用力和反作用力所做功代数和一定为零,D,一对作用力和反作用力冲量矢量和一定为零,13/63,（1）马拉车匀速、加速原因？,（2）大人和小孩拔河谁取胜？,（3）吊扇转动时对杆拉力与重力谁大？,（4）当图中磁铁将铁块加速吸上过程中，绳拉力与系统重力谁大？,几个实例：,14/63,1、定律内容：,物体加速度跟所受协力成正比，跟物体质量成反比，加速度方向跟协力方向相同,。,2、公式：,K,何时为1；力单位,N,是基本单位还是导出单位,想一想,四、牛顿第二定律,15/63,(1),因果性,：,牛顿第二定律揭示了协力与加速度因果关系，即加速度大小是由协力和质量共同决定。,3、对牛顿第二定律了解：,(2),瞬时性,：,牛顿第二定律反应了加速度与协力瞬时对应关系。,(3),矢量性,：,加速度方向与合外力方向一直一致。,16/63,例、质量相同小球,A,和,B,系在质量不计弹簧两端，用细线悬挂起来，如图，在剪断绳子瞬间，,A,球加速度为,，,B,球加速度为,。,假如剪断弹簧呢？,A,B,两种模型区分（1）绳、杆弹力恢复形变时间能够（2）弹簧、橡皮条恢复形变时间（3）剪断弹簧，弹簧弹力立刻消失,17/63,a,b,c,m,a,:m,b,:m,c,=1:2:3，,抽出,C,瞬间，,a,a,=,a,b,.,18/63,M,N,拔去销钉,M,时，球加速度大小为1,2m/s,2,，,则拔去销钉,N,时，球加速度可能为：,A、22m/s,2,，,竖直向下,B、2m/s,2,，,竖直向上,C、22m/s,2,，,竖直向上,D、2m/s,2,。,竖直向下,19/63,(4),同体性,：,公式,F,合,=,ma,中,m、a,分别是同一研究对象协力、质量和加速度。,20/63,2：,如图所表示：在光滑水平面上一,质量为 物体被一细线拉住。细线经过,一定滑轮与另一个质量为 物体相连。,求桌面上物体,1,在物体2落地前加速度,（忽略细线和滑轮之间摩擦）。,m,1,m,2,21/63,(5),相对性,：,牛顿第二定律只适合用于惯性参考系。（相对于地面加速度为零参考系）,(6),不足,：,牛顿第二定律只适合用于低速运动宏观物体，不适合用于高速运动微观粒子（相对于原子、分子）。,22/63,总结,牛顿第二定律六条性质：,1、因果性 2、瞬时性,3、矢量性 4、同体性,5、相对性 6、不足,23/63,讨论力,F、加速度,a、,速度,v、v,（大小方向及改变）关系怎样？,（1）,F,与,a,（2）F、a,与,V,（3）F、a,与,v,瞬间一一对应,无关，但二者方向关系决定改变,大小无关，但方向一致,24/63,(1)合成法,若物体只受两个力作用产生加速度时，依据平行四边形定则求协力.利用三角形相关知识，列出分力、协力及加速度之间关系求解.,五.用牛顿第二定律解题方法,25/63,最常见模型,a,a,a,这类问题中物体只受两个力作用，协力产生加速度，要尤其注意几何图景，以防角度错误引发负迁移。,26/63,例1：如图，小车上固定一硬杆,，,一端固定一质量为,m,小球，已知,a,恒定，当小车水平向右做匀加速直线运动时，杆对小球作用力？,27/63,【例2】一倾角为30斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球与滑块相对静止共同运动.如图3-3-5所表示，当细线沿竖直方向；与斜面方向垂直；沿水平方向，求上述三种情况下滑块下滑加速度.,28/63,a,图26,G,F,f,F,NN,3、,一物体放置在倾角为斜面上，斜面固定于加速上升电梯中，加速度为，如图所表示在物体一直相对于斜面静止条件下，以下说法中正确是,A,当一定 时，越大，斜面对物体正压力越小,B,当一定 时，越大，斜面对物体摩擦力越大,C,当一定 时，越大，斜面对物体正压力越小,D,当一定 时，越大斜面对物体摩擦力越小,29/63,(2)正交分解法,若物体受两个或多个力作用产生加速度时，常把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有,有时也把加速度分解在相互垂直两个方向上，有,F,x,=,ma,(,沿加速度方向),F,y,=0(,垂直于加速度方向),F,x,=,ma,x,F,y,=,ma,y,正交分解是最基本方法.,30/63,3、风洞试验室中可产生水平方向，大小可调整风力，现将一套有小球细直杆放人风洞试验室，小球孔径略大于细杆直径。,(1)当杆在水平方向上固定时，调整风力大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受风力为小球所受重力0.5倍，求小球与杆间滑动摩擦因数。,(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37,o,并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离,s,所需时间为多少？(,sin37,o,=0.6，cos37,o,=0.8),31/63,例4:如图所表示,斜面倾角为37,0,当斜面沿水平面以9,m/s,2,加速度运动时,置于斜面上质量为2,kg,木块刚好不上滑,则木块受到摩擦力大小为多少,N?,a,答案:2.4,N,32/63,例5：如图所表示，倾角为30斜面上叠放着,A、B,两个物体，且,A、B,接触面水平，若,A,物体质量为5,kg，A、B,一起以2,m/s,2,加速度沿斜面下滑，求下滑过程中,A,受到支持力和摩擦力各多大。(取,g,=,10 m/s,2,),33/63,六、动力学两类基本问题：,（2）以知运动求力,（1）以知力争运动,已知物体全部受力，求出加速度；再利用运动学公式求出物体运动情况。,已知物体运动情况，求出加速度；再运,用牛顿定律推断或求出物体受力情况。,34/63,例1：如图所表示，电动机带动绷紧着传送带，一直保持以,v=10m/s,速度逆时针运行，传送带与水平面间夹角为37，现把一个质量为,m=0.5kg,工件轻轻放在皮带上端,A，,经一段时间,t,后，工件被传送到皮带底端,B。,已知,AB,长为,L=16m，,工件与皮带之间动摩察因数为,=0.5。,求时间,t,是多少？(,g,取10,m/s,2,),已知受力情况求运动情况,35/63,例2：一质量为,M=10Kg,木楔，,ABC,静止在粗糙水平地面上，动摩擦因数为,=0.02，,在木楔倾角为30斜面上，有一质量为,m=1.0Kg,块由静止开始沿斜面下滑，如图所表示。当滑行旅程,S=1.4m,时，其速度,V=1.4m/s，,在这过程中，木楔没有动，求地面对木楔摩擦力大小和方向。(重力加速度,g=10m/s,2,),已知运动情况求受力情况,36/63,练习中问题,P52（8）,静止小车内，用细绳,a,和,b,系住一个小球绳,a,与竖直方向成角，拉力为,T,a,，,绳,b,成水平状态，拉力为,T,b,现让小车向右做匀加速直线运动，小球在车内位置保持不变(角不变)则两根细绳拉力改变情况是(,),AT,a,变大，,T,b,不变,BT,a,变大，,T,b,变小,CT,a,变大，,T,b,变大,DT,a,不变，,T,b,变小,37/63,P49（7）,V,2,V,1,V=0,F,f,V,1,V=0,V,2,F,f,F,f,V,1,V=0,V1,38/63,七、超重、失重,（1）物体重力一直存在，大小没有发生改变,（2）与物体速度无关，只决定加速度方向,（3）在完全失重情况下，一切由重力产生,物理现象都会完全消失,超重：,加速度,方向向上,失重：,加速度,方向向下,超重失重定义：,方法：判断能够从定义，也能够从,a,方向,39/63,例1、某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当,电梯在竖直方向运动时，突然发觉绳子断,了，由此判断此时电梯情况是（）,A.,电梯一定是加速上升,B.,电梯可能是减速上升,C.,电梯可能是匀速向上运动,D.,电梯加速度方向一定向上,D,40/63,2、原来做匀速运动升降机内，有一被伸长弹簧拉住、含有一定质量物体,A,静止在地板上，如图所表示，现发觉,A,突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机运动可能是 （）,A、,加速上升,B、,减速上升,C、,加速下降,D、,减速下降,41/63,3、在太空中正常飞行宇宙飞船里，天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计和单摆能否正常工作？,4、一个人在地面用尽全力能够举起80,kg,重物；你能否想个方法让他举起120,kg,重物？说一说你想法，并证实其可行性。,42/63,5、如图所表示，台秤上放一装水杯子，杯,底粘连一细线，细线上端系一木球浮在水,上，若细线突然断开，试分析在木球上浮,过程中，台秤示数将怎样改变？,减小,43/63,八、整体法与隔离法应用,（1）假如不要求知道各物体之间相互作用力，而且各物体含有相同加速度，用整体法处理。,（2）假如需要知道物体之间相互作用力，用隔离法。,（3）整体法和隔离法是相互依存相互补充，两种方法要相互配合交替使用。,A,B,F,A,B,C,B,A,44/63,连接类,45/63,直接接触,46/63,靠摩擦接触,F,F,a,47/63,例1、一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为,m,0,秤盘，盘中放有质量为,m,物体，当整个装置静止时，弹簧伸长了,L，,今向下拉盘使弹簧再伸长,L,后停顿，然后松手放开，设弹簧总在弹性程度内，则刚松手时，物体,m,对盘压力为多少？,48/63,例2、用质量为,m、,长度为,L,绳沿着光滑水平面拉动质量为,M,物体，在绳一端所施加水平拉力为,F，,如图所表示，求：,(1)物体与绳加速度；,(2)绳中各处张力大小(假定绳质量分布均匀，下垂度可忽略不计。),F,m,M,49/63,例3,.,如图，质量为,m,物体,A、B,在已知水平力,F1、F2（F2F1）,作用下，,A、B,做加速运动。求,A对,B,作用力为多少？,（1）地面光滑,（2）与地面动摩擦因数为,，,F1,F2,F2,F1,50/63,【例4】如图，物体,A.B,放在光滑水平面上，已知,m,A,=6kg，m,B,=2kg，A、B,间,=,0.2,.,A,物上系一细线，细线能承受最大拉力是20,N，,设,A、B,间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.在细线不被拉断情况下，下述中正确是,(),A.,当拉力,F12N,时，,A,静止不动,B.,当拉力,F12N,时，,A,相对,B,滑动,C.,当拉力,F=16N,时，,B,受,A,摩擦力等于4,N,D.,不论拉力,F,多大，,A,相对,B,一直静止,51/63,【例5】如图，静止于粗糙水平面上质量为,M,斜劈,A,斜面上，一质量为,m,物体,B,沿斜面向下做以下运动：,（1）匀速运动（静止）,（2）加速度,a,下滑,（3）加速度,a,匀减速下滑，求斜劈受到水平面给它静摩擦力和支持力？,（4）假如匀减速上滑呢？,P55（1）,1、隔离分析,2、整体分析,方法,52/63,【解题回顾】若一个系统内物体加速度不相同，（主要指大小不一样）又不需求系统内物体间相互作用力时，利用,Fx,外,=,m,1,a,1,x+m,2,a,2,x,Fy,外,=,m,1,a,1,g+m,2,a,2,y+,对系统列式较简捷，因为对系统分析外力，可降低未知内力，使列式方便，大大简化了运算，以上这种方法，我们把它也叫做“整体法”，用此种方法要抓住三点：（1）分析系统受到外力；（2）分析系统内各物体加速度大小和方向；（3）建立直角坐标系.分别在两方向上对系统列出方程.,53/63,一质量为,M=10Kg,木楔，,ABC,静止在粗糙水平地面上，动摩擦因数为,=0.02，,在木楔倾角为30斜面上，有一质量为,m=1.0Kg,块由静止开始沿斜面下滑，如图所表示。当滑行旅程,S=1.4m,时，其速度,V=1.4m/s，,在这过程中，木楔没有动，求地面对木楔摩擦力大小和方向。(重力加速度,g=10m/s,2,),假如用整体解这题呢？,54/63,临界问题是动力学中常见一类问题，普通临界问题大多因为物体受力普通为接触力）发生突变，造成加速度发生突变，处理这类问题关键是要,挖掘临界条件,，只要让临界条件充分暴露出来，我们就能用牛二定律处理之。,九、,临界与极值问题,55/63,三种临界问题,1、相互接触两物体脱离临界条件是相互作用弹力为零。即,N=0。,例,1,：,如图，一细线一端固定于,倾角为45,0,光滑滑块,A,顶端,P,处，细线另一端栓一质量为,m,小球，当滑块以,a=2g,加速度,向左运动时，线中拉力,T=,45,0,P,A,a,56/63,【例2】一弹簧称称盘质量,m,1,=1.5kg，,盘内放一物体,P，P,质量,m,2,=10.5kg，,弹簧质量不计，其劲度系数,k=800N/m系统处于静止状态，现给,P,施加一竖直向上力,F,使从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初0.2,s,内,F,是变力，在0.2,s,后,F,是恒力，求,F,最小值和最大值各为多少？,57/63,2、绳子松弛临界条件是绳中张力为零，即,T=0。,例3：上题中若斜面向右匀加速运动，为保持小球与斜面体相对静止，问斜面体最大加速度不能超出多少？,45,0,P,A,a,58/63,3、存在静摩擦连接系统，相对静止与相对滑动临界条件是静摩擦力到达最大值，即,f,静,=,f,m。,例4：如图质量为,m,物体,A,放置在质量为,M,物体,B,上，,B,与弹簧相连，他们一起在光滑水平面上做简谐运动，已知，,A、B,之间动摩擦原因为,，,振动过程中,A、B,无相对滑动，弹簧劲度系数为,K，,求,A、B,一起振动最大振幅为多少？,B,A,59/63,补充内容,60/63,如图所表示，一平直传送带以速率,V,0,2 m/s,匀速运行，传送带把,A,处工件运输到,B,处，,A、B,相距,L10m，,从,A,处把工件轻轻搬到传送带上，经过时间,t=6s,能传送到,B,处。假如提升传送带运行速率，工件能较快地从,A,处传送到,B,处。要让工件用最短时间从,A,处传送到,B,处，说明并计算传送带速率最少应为多大？,61/63,如图所表示，,A、B,是竖直平面内光滑弧面，一个物体从,A,点静止释放，它滑上静止不动水平皮带后，从,C,点离开皮带做平抛运动，落在水平地面上,D,点.现使皮带轮转动，皮带上表面以某一速率向左或向右做匀速运动，小物体仍从,A,点静止释放，则小物体将可能落在地面上,62/63,1.当皮带以,vP,向左运动时，因为滑动摩擦力大小及方向均和皮带静止时一样，故小物体滑至,C,点时,v,C,=,v,C,落点应仍在,D,点.,2.当皮带以,v,P,向右运动时，可能出现各种情形：,（1）若,v,B,=,v,P,，,小物体和皮带相对静止，一起匀速向右运动，,v,C,=,v,B,v,C,故落点应在,D,点右侧.,(2)若,v,B,v,P,，,小物体所受滑动摩擦力方向应向左，小滑块做匀减速运动，这时必须分两种情况继续讨论:,(,a),在匀减速运动中，小物体速率一直比皮带速率大，故所受滑动摩擦力方向一直向左，此情况同皮带静止不动一样，落点应在,D,点.,(,b),在匀减速运动中，小物体速率先比皮带速率大，伴随速率减小，小物体速率和皮带速率相同，这时小物体和皮带以相同速率一起匀速运动到,C,点，这种情况小物体运动性质不再单一，匀减速运动旅程比皮带静止时要短，皮带静止时,v,C,2,=,v,B,2,-2,as,=,v,B,2,-2,gs,皮带向右运动时,v,C,2,=,v,B,2,-2,as,=,v,B,2,-2,gs,因为,s,s,所以,v,C,v,C,故落点应在,D,点右侧.,(3)若,v,B,vP,小物体所受滑动摩擦力方向向右，小物体将做匀加速运动，这时必须分两种情况继续讨论：,（,a）,在匀加速运动中，小物体速率即使增加但一直比皮带速率小，故全过程做匀加速运动，,v,C,v,B,v,C,所以落点在,D,点右侧.,(,b),在匀加速运动中，小物体速率逐步增大，最终等于皮带速率，二者一起匀速运动至,C,点，,v,C,v,B,v,C,落点应在,D,点右侧.,63/63,