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当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 汽车理论 > 专题五牛顿运动定律的应用1
应用F=ma求瞬时加速度θθ把水平方向的线剪断加速度为多大?总结:刚体:不易发生形变的物体。刚体产生的弹力与物体的状态有关。弹簧:弹力的大小来不及改变。剪断绳子的瞬间,A、B、C的加速度分别为多大?ABCm2m3mABC已知加速度求力F一个质量为m的物体随电梯加速上升,则物体所受的各个力的大小为多大?aθ已知F求加速度再求力F-----连接体问题问题的特点:两物体具有相同的加速度处理方法:先整体后隔离若地面光滑,(1)整体的加速度为多大?(2)则A对B的作用力为多大?若地面不光滑,动摩擦系数为μ,则A对B的作用力为多大?FmAmB运动特点:两个物体一起运动或具有相同的加速度、相对静止如图所示,质量为M的斜面放置于水平面上,其上有质量为m的物体,各接触面均无摩擦力,第一次将水平力F1加在m上;第二次将水平力F2加在M上,两次都要求m与M不发生相对运动,求F1与F2的比.F1MmF2mMAB间不光滑,地面光滑。在拉力F作用下一起做匀加直线运动,则AB间的摩擦力为多大?2、若把拉力作用于A上,则两者在一起运动时,相互间的摩擦力为多大?3、在拉力作用于B上时,若AB间的动摩擦因数为μ,则要保持AB一起运动,F的最大值为多少?ABFm1m2四个物体,在拉力F作用下一起匀加速运动,问绳子拉力的最大值为多少?2mm2mmF21如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?传送带问题:问题特点:一个物体匀速直线运动,另一个物体变速运动,联系是相互间的摩擦力解题的关键是:通过两个物体速度间的关系,来确定摩擦力的方向和大小如图所示,一水平传送带以4m/s的恒定速度匀速传动,传送带左右两端的距离为20m,物体与传送带之间的动摩擦因数为0.1,当将一物体轻轻放在传送带的最左端,则物体由左端运动到右端所需时间为多少?(2)相对位移为多大?(3)若要使物体运动的时间最短,则传送带的速度至少为多大?如图所示,一传送带与水平夹角为370,传送带两端之间的距离为16m,物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5,当传送带不转动时,物体从上端静止释放后以经过多长时间到达底部?若传送带以10m/s逆时针转动,则物体需要经过多长时间到达底部?370若传送带以10m/s顺时针转动,则物体需要经过多长时间到达底部?在光滑水平面上,质量为的小车正以速度向右运动,现将一个质量为的木块无初速地轻放在小车上。为使小车保持原来的速度,必须及时对小车施加一个向右的水平恒力。当力作用一段时间后把它撤去时,木块恰好随小车一起以速度共同前进。求:(1)此过程中水平恒力对小车做的功(2)为使木块不从小车上掉下来,木块放在小车上的位置至少距小车的左端多远?vFmM运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况2、已知物体的运动情况,求解物体的受力情况已知物体的受力情况,确定物体的运动情况已知物体的受力情况maF据求得a据asvvatvvatvstt221202020tvvst......0可求得例1、一静止在水平地面上的物体,质量是2千克,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。FF1F2G解:已知F1=6.4N,F2=4.2N,则合力F=F1-F2=6.4-4.2=2.2N由牛顿第二定律F=ma可得加速度a=F/m,即:a=F/m=2.2/2m/s=1.1m/s由运动学公式可知:V=at=1.1×4m/s=4.4m/sS=1/2at=1/2×1.1×16m=8.8m故4s末的速度和4s内的位移分别是4.4m/s、8.8m处理第一类问题的基本方法:A、对物体进行受力分析并画出示意图。B、求出合力,利用牛顿第二定律求出物体的加速度。C、利用运动学公式确定物体的运动情况。已知物体的运动情况,求解物体的受力情况已知物体的运动情况asvvatvsatvvtt222102200据a求得maF据求得物体的受力情况例2:一滑雪的人,质量m=75kg,以V=2m/s的初速度沿山坡匀加速的下滑,山坡的倾角θ=30°,在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦和空气阻力)已知:V=2m/s,S=60m,t=5s,θ=30°,m=75㎏求:滑雪人受到的阻力解:因为人沿斜面下滑,则在斜面方向有:S=V0t+1/2at2则a=2(s-V0t)/t2=4m/s2滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律F合=G1-F1=ma求得F1=G1-ma=mgsinθ-ma=67.5N故其所受阻力为67.5牛顿处理第二类问题的基本方法A、根据物体的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度B、对物体进行受力分析并画出力的示意图C、根据牛顿第二定律求出合力D、结合物体受力分析求出所求受力情况巩固训练:如图所示,质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上,现对物体施加大小F=10N与水平方向夹角θ=370的斜向上的拉力,使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2,求物体5s末的速度及5s内的位移。问:a.本题属于那一类动力学问题?b.物体受到那些力的作用?这些力关系如何?c.物体应作什么运动?解:设向右为正方向,以物体为研究对象,物体受3个力,受力示意图如图所示。其中F1是力F沿水平方向的分力,NNFF837cos10cos01NFF81合由F合=ma得2/428mFsma合第5s末的速度:smsmatvvt/20/5405s内的位移:mmattvs50542121220巩固训练:如图所示,质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上,现对物体施加与水平方向夹角θ=370的斜向上的拉力F作用,使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2,第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。问:a.本题属于那一类动力学问题?b.物体应作什么运动?解:设向右为正方向,以物体为研究对象,物体受3个力,受力示意图如图所示小车由静止开始加速度前进,有水平方向有:maFFFcos1合NNmaF1037cos42cos0atvt22/4/520smsmtvat
本文标题:专题五牛顿运动定律的应用1
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