高中物理 5.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的案例分析(二)課件 滬科版必修1.ppt
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,高中物理·必修1·滬科版,,,第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的案例分析(二),3,1,2,學(xué)會(huì)分析含有彈簧的瞬時(shí)問(wèn)題.,掌握臨界問(wèn)題的分析方法.,會(huì)分析多過(guò)程問(wèn)題.,,,例1.如圖中小球質(zhì)量為m,處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧與豎直方向的夾角為θ.則: (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少? (2)若燒斷繩OB瞬間,物體受幾個(gè)力作用?這些力的大小是多少? (3)燒斷繩OB瞬間,求小球m的加速度的大小和方向.,解析,,,mg,F彈,,F,,,,F′,,F=F′,,在三角形中可得,,,例1.如圖中小球質(zhì)量為m,處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧與豎直方向的夾角為θ.則: (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少? (2)若燒斷繩OB瞬間,物體受幾個(gè)力作用?這些力的大小是多少? (3)燒斷繩OB瞬間,求小球m的加速度的大小和方向.,解析,,,mg,F彈,,F,,,重力和彈力,G=mg,,,例1.如圖中小球質(zhì)量為m,處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧與豎直方向的夾角為θ.則: (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少? (2)若燒斷繩OB瞬間,物體受幾個(gè)力作用?這些力的大小是多少? (3)燒斷繩OB瞬間,求小球m的加速度的大小和方向.,解析,,,mg,F彈,,F,,,,F′,,根據(jù)牛頓第二定律,,方向水平向右,如圖所示,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有( ),解析,靜止時(shí)m,,mg,,,木板抽走后,,,彈簧不突變,,,,a1=0,F彈,針對(duì)訓(xùn)練1,mg=N,如圖所示,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有( ),解析,靜止時(shí)M,,Mg,,N,,木板抽走后,彈簧不突變,,,,F彈,N消失,Mg+F彈,,mg,,C,針對(duì)訓(xùn)練1,二.動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題分析,,最小,最大,,,剛好,在某些物理情景中,最大值 最小值,常見(jiàn)類型,,,,,,彈力突變的臨界條件,摩擦力突變臨界條件,例2.如圖所示,細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球. (1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零? (2)當(dāng)滑塊以a′=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為多大?,解析,水平方向,,,mg,N,F,,,,,牛頓第二定律,豎直方向,例2.如圖所示,細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球. (1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零? (2)當(dāng)滑塊以a′=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為多大?,解析,,,mg,N,F,,,,,由上述兩式解得,a=g,,,例2.如圖所示,細(xì)線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球. (1)當(dāng)滑塊至少以多大的加速度a向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零? (2)當(dāng)滑塊以a′=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力為多大?,解析,,mg,F’,,,小球?qū)ⅰ帮h”離斜面,a=2g,,,,,,牛頓第二定律,解析,針對(duì)訓(xùn)練2,,三.多過(guò)程問(wèn)題分析,找到相鄰過(guò)程的聯(lián)系點(diǎn)并逐一分析每個(gè)過(guò)程,要明確整個(gè)過(guò)程由幾個(gè)子過(guò)程組成,,合理分段,,不同過(guò)程中力發(fā)生變化,,a發(fā)生變化,,注意,,例3.質(zhì)量為m=2 kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)在對(duì)物體施加如圖所示的力F,F(xiàn)=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),經(jīng)t1=10 s后撤去力F,再經(jīng)一段時(shí)間,物體又靜止.(g取10 m/s2)則: (1)說(shuō)明物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). (2)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度是多少? (3)物體運(yùn)動(dòng)的總位移是多少?,,當(dāng)力F作用時(shí),物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),撤去F時(shí)物體的速度達(dá)到最大值,撤去F后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),,,,,,例3.質(zhì)量為m=2 kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)在對(duì)物體施加如圖所示的力F,F(xiàn)=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),經(jīng)t1=10 s后撤去力F,再經(jīng)一段時(shí)間,物體又靜止.(g取10 m/s2)則: (1)說(shuō)明物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). (2)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度是多少? (3)物體運(yùn)動(dòng)的總位移是多少?,,,,mg,,N1,,f,,,,Fsin θ+N1=mg,Fcos θ-f=ma1,f=μN(yùn)1,v=a1t1,s1=25 m v=5 m/s,豎直方向,水平方向,由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,,,,例3.質(zhì)量為m=2 kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)在對(duì)物體施加如圖所示的力F,F(xiàn)=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),經(jīng)t1=10 s后撤去力F,再經(jīng)一段時(shí)間,物體又靜止.(g取10 m/s2)則: (1)說(shuō)明物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). (2)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度是多少? (3)物體運(yùn)動(dòng)的總位移是多少?,,,,,,,(3)撤去F后,mg,N2,f′,f′=μmg=ma2,2a2s2=v2,s2=2.5 m,物體運(yùn)動(dòng)的總位移,s=s1+s2=27.5 m,由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,,,,根據(jù)牛頓第二定律,解析,1 .如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接,A球用細(xì)線懸掛起來(lái),兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),如果將懸掛A球的細(xì)線剪斷,此時(shí)A和B兩球的瞬時(shí)加速度aA、aB的大小分別是( ) A.a(chǎn)A=0,aB=0 B.a(chǎn)A=g,aB=g C.a(chǎn)A=3g,aB=g D.a(chǎn)A=3g,aB=0,瞬時(shí)加速度問(wèn)題,,2mg,F′,B球原來(lái)受力,剪斷細(xì)線后彈簧不突變,aB=0,,解析,1 .如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接,A球用細(xì)線懸掛起來(lái),兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),如果將懸掛A球的細(xì)線剪斷,此時(shí)A和B兩球的瞬時(shí)加速度aA、aB的大小分別是( ) A.a(chǎn)A=0,aB=0 B.a(chǎn)A=g,aB=g C.a(chǎn)A=3g,aB=g D.a(chǎn)A=3g,aB=0,瞬時(shí)加速度問(wèn)題,mg,,T,A球原來(lái)受力,剪斷細(xì)線,aA=3g,,F,T消失,,,D,,2.如圖所示,質(zhì)量為4 kg的小球用細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上,繩與豎直方向夾角為37°.已知g=10 m/s2,求: (1)當(dāng)汽車以a=2 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?(2)當(dāng)汽車以a=10 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?解析,牛頓第二定律,動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題,,,,,mg,N,T1,,2.如圖所示,質(zhì)量為4 kg的小球用細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上,繩與豎直方向夾角為37°.已知g=10 m/s2,求: (1)當(dāng)汽車以a=2 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?(2)當(dāng)汽車以a=10 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?解析,設(shè)車后壁彈力為0時(shí)(臨界條件)的加速度為a0,動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題,,,,,mg,N,T1,,,所以小球飛起來(lái),N′=0,2.如圖所示,質(zhì)量為4 kg的小球用細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上,繩與豎直方向夾角為37°.已知g=10 m/s2,求: (1)當(dāng)汽車以a=2 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?(2)當(dāng)汽車以a=10 m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Γ?解析,設(shè)此時(shí)繩與豎直方向的夾角為α,,動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題,,mg,T2 ′,,所以小球飛起來(lái),N′=0,,,,,,α,,,,F′,,3.冬奧會(huì)四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國(guó)短道速滑聯(lián)賽總決賽.她領(lǐng)銜的中國(guó)女隊(duì)在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼.如圖所示,ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖,其中AC是長(zhǎng)L=0.8 m、傾角θ=37°的斜坡,CD段是與斜坡平滑連接的水平面.人從A點(diǎn)由靜止下滑,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變,又在水平面上滑行一段距離后停下.人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,不計(jì)空氣阻力.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間; (2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下?,,,mg,,N,,f,沿斜坡方向,mgsin θ-f=ma,f=μN(yùn),垂直于斜坡方向,N-mgcos θ=0,多過(guò)程問(wèn)題,,,mg,,N,,f,勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,聯(lián)立以上各式得,a=gsin θ-μgcos θ =4 m/s2,t=2 s,3.冬奧會(huì)四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國(guó)短道速滑聯(lián)賽總決賽.她領(lǐng)銜的中國(guó)女隊(duì)在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼.如圖所示,ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖,其中AC是長(zhǎng)L=0.8 m、傾角θ=37°的斜坡,CD段是與斜坡平滑連接的水平面.人從A點(diǎn)由靜止下滑,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變,又在水平面上滑行一段距離后停下.人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,不計(jì)空氣阻力.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間; (2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下?,多過(guò)程問(wèn)題,3.冬奧會(huì)四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國(guó)短道速滑聯(lián)賽總決賽.她領(lǐng)銜的中國(guó)女隊(duì)在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼.如圖所示,ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖,其中AC是長(zhǎng)L=0.8 m、傾角θ=37°的斜坡,CD段是與斜坡平滑連接的水平面.人從A點(diǎn)由靜止下滑,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變,又在水平面上滑行一段距離后停下.人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,不計(jì)空氣阻力.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間; (2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下?,,,mg,,N,,f,μmg=ma′,由牛頓第二定律得,聯(lián)系v,下滑過(guò)程:,v2=2aL,,,多過(guò)程問(wèn)題,3.冬奧會(huì)四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國(guó)短道速滑聯(lián)賽總決賽.她領(lǐng)銜的中國(guó)女隊(duì)在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼.如圖所示,ACD是一滑雪場(chǎng)示意圖,其中AC是長(zhǎng)L=0.8 m、傾角θ=37°的斜坡,CD段是與斜坡平滑連接的水平面.人從A點(diǎn)由靜止下滑,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變,又在水平面上滑行一段距離后停下.人與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,不計(jì)空氣阻力.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時(shí)間; (2)人在離C點(diǎn)多遠(yuǎn)處停下?,,,mg,,N,,f,聯(lián)系v,水平面上,0-v2=-2a′s,s=12.8 m,,,多過(guò)程問(wèn)題,再見(jiàn),- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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