运动状态为匀加速直线运动2.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:21 大小:487KB 金币:10 举报 版权申诉
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一、动力学问题的分类二、应用牛顿第二定律解题规律分析题目类型及流程如下:例题1:一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。三.应用牛顿运动定律解题步骤:1、明确研究对象和研究过程;2、分析受力情况、画出受力示意图;3、分析运动情况、画出运动过程示意图;4、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。例题2:一静止木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度。练习1、如图,一质量为m=5Kg的物体沿水平地面向左运动,物体与地面间的动摩擦因数为u=0.4,当物体向左的水平速度为v1=10m/s时,开始受到一个水平向右的拉力F=30N的作用。取g=10m/s2,求:(1)经过多长时间物体的速度变为8m/s,向右运动?(2)这段时间内物体通过的位移是多大?解:在物体向左运动过程中,设其加速度为a1则由牛顿第二定律a1=(F+umg)/m=(30+0.4×5×10)/5=10m/s2设物体向左运动速度减为0的时间为t1则t1=v1/a1=10/10s=1s物体向左运动的位移为s1s1=v1t1+a1t12=5m方向向左设物体向右的加速度为a2则a2=(F-umg)/m=(30-0.4×5×10)/5=2m/s2设物体向右速度达到v2=8m/s时,时间为t2t2=v2/a2=4s发生的位移为s2=a2t22/2=16m方向向右所以物体速度由向左10m/s变为向右8m/s,所用时间为t=t1+t2=1s+4s=5s在这5内的位移是s=s1-s2=16m-5m=11m方向向右练习2、质量为m=4kg的小物块在一个平行于斜面的拉力F=40N的作用下,从静止开始沿斜面向上滑动,如图8所示。已知斜面的倾角α=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,斜面足够长,力F作用5s后立即撤去,求:(1)前5s内物块的位移大小及物块在5s末的速率;(2)撤去外力F后4s末物块的速度。解:(2)5s末撤去F,物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下:例3:一个滑雪的人,质量m=75kg,以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角ß=300,在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。练习3、质量为5Kg的物体在与水平面成370角斜向右上方的拉力F的作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过5m的距离,速度由4m/s变为6m/s,已知物体跟桌面间的动摩擦因数u=0.1,求作用力F的大小.(g=10m/s2sin370=3/5cos370=4/5)解题步骤:1。确定研究对象,分析物体运动状态此题的研究对象为物块,运动状态为匀加速直线运动2。由运动学公式求出物体的加速度由v2t-v20=2as得a=(v2t-v20)/2s=(62-42)/(2×5)=2m/s23。由牛顿第二定律求物体所受的合外力F合=ma=5×2N=10N4。分析物体受力情况,建立直角坐标系,由力的合成与分解求出FX方向Fcos370-f=ma=F合Y方向N+Fsin370-mg=0又f=uN联立三式可得F=17.6NA.N=masinθB.N=m(g+asinθ)C.f=μmgD.f=macosθ例5:如图所示,小车在水平面上以加速度a向左做匀加速直线运动,车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为m的物体,OA与竖直方向间夹角为θ,OB是水平的,求OA绳和OB绳中的张力分别是多少?0例7:风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图3-2-5所示.应用牛顿第二定律解题可分为两类:一类是已知物体受力情况求解物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况求解物体的受力情况.但无论是哪一类习题,它们的解题关键都是求加速度,它们的解题方法都遵循基本规律练习4、如图所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)练习5、用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推,推到斜面中点时,撤去F,物体正好运动到斜面顶端并开始返回。在此情况下,物体从底端到顶端所需时间为t,从顶端滑到底端所需时间也为t。若物体回到底端时速度为10m/s,试求