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文檔簡介

1、 牛頓第一、第三定律知識簡析 一、牛頓第一定律1、內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止說明:(1)物體不受外力是該定律的條件 (2)物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)是結果 (3)直至外力迫使它改變這種狀態(tài)為止,說明力是產(chǎn)生加速度的原因(4)物體保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,慣性大小的量度是物體的質(zhì)量(5)應注意:牛頓第一定律不是實臉直接總結出來的牛頓以伽利略的理想斜面實臉為基拙,加之高度的抽象思維,概括總結出來的不可能由實際的實驗來驗證;牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,而是不受外力時的理想化狀態(tài)定律揭示了力和運動的關系:力不是維持物體運動的原因,

2、而是改變物體運動狀態(tài)的原因【例1】科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段在研究和解決問題過程中,不僅需要相應的知識,還要注意運用科學方法 理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律,伽利略設想了一個理想實驗,其中有一個是實驗事實,其余是推論減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達到原來的高度;兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?;繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列 只要填寫序號即可)在上述的設想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的則是理想化的推論

3、下列關于事實和推論的分類正確的是( b )a、是事實,是推論b、是事實,是推論c、是事實,是推論d、是事實,是推論2、慣性:物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)【例2】下列說法正確的是(d)a、運動得越快的汽車越不容易停下來,是因為汽車運動得越快,慣性越大b、小球在做自由落體運動時,慣性不存在了c、把一個物體豎直向上拋出后,能繼續(xù)上升,是因為物體仍受到一個向上的推力d、物體的慣性僅與質(zhì)量有關,質(zhì)量大的慣性大,質(zhì)量小的慣性小【例3】火車在長直水平軌道上勻速行駛,車廂內(nèi)有一個人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處,這是因為( )a人跳起后,車廂內(nèi)的空氣給人一個向前的力,這力使他向前運動b人跳起時,車

4、廂對人一個向前的摩擦力,這力使人向前運動c人跳起后,車繼續(xù)向前運動,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于時間很短,距離太小,不明顯而已d人跳起后,在水平方向人和車水平速度始終相同 二、牛頓第三定律(1)內(nèi)容:兩物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,而且在一條直線上(2)表達式:f=f/說明:作用力和反作用力同時產(chǎn)生,同時消失,同種性質(zhì),作用在不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不能抵消,所以這兩個力不會平衡作用力和反作用力的關系與物體的運動狀態(tài)無關不管兩物體處于什么狀態(tài),牛頓第三定律都適用。借助牛頓第三定律可以變換研究對象,從一個物體的受力分析過渡到另一個物體的受力分析內(nèi)容作用力和反作用力

5、二力平衡受力物體作用在兩個相互作用的物體大作用在同一物體上依賴關系相互依存,不可單獨存在無依賴關系,撤除一個,另一個可依然存在,只是不再平衡疊加性兩力作用效果不可抵消,不可疊加,不可求合力兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,合力為零力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力可以是同性質(zhì)的力,也可以是不同性質(zhì)的力一對作用力和反作用力在同一個過程中(同一段時間或同一段位移)的總沖量一定為零,但作的總功可能為零、可能為正、也可能為負。這是因為作用力和反作用力的作用時間一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。三、作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別 注意:判斷兩個力是不是一對作用力與反作用力時,應分析這兩個力是否

6、具有“甲對乙”和“乙對甲”的關系,即受力物體與施力物體是否具有互易關系否則,一對作用力和反作用力很容易與一對平衡力相混淆,因為它們都具有大小相等、方向相反、作用在同一條直線上的特點規(guī)律方法 1、正確理解慣性和平衡狀態(tài)【例4】下面說法正確的是( )a靜止或做勻速直線運動的物體一定不受外力的作用b物體的速度為零時一定處于平衡狀態(tài)c物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時,一定受到外力的作用d物體的位移方向一定與所受合力方向一致【例5】以下有關慣性的說法中正確的是()a、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂質(zhì)量相同,行駛速度較大的不容易停下來,說明速度較大的物體慣性大b、在水平軌道上滑行的兩節(jié)車廂速度相同,其中質(zhì)量較大的車廂

7、不容易停下來,說明質(zhì)量大的物體慣性大c、推動原來靜止在水平軌道上的車廂,比推另一節(jié)相同的、正在滑行的車廂需要的力大,說明靜止的物體慣性大d、物體的慣性大小與物體的運動情況及受力情況無關【例6】公共汽車在平直的公路上行駛時,固定于路旁的照相機每隔兩秒連續(xù)兩次對其拍照,得到清晰照片,如圖所示分析照片得到如下結果:(1)在兩張照片中,懸掛在公共汽車頂棚上的拉手均向后傾斜且程度相同;(2)對間隔2s所拍的照片進行比較,可知汽車在2s內(nèi)前進了12 m. 根據(jù)這兩張照片,下列分析正確的是( )a.在拍第一張照片時公共汽車正加速b.可求出汽車在t1s時的運動速度c.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂,則汽車一

8、定停止前進d.若后來發(fā)現(xiàn)車頂棚上的拉手自然下垂,則汽車可能做勻速運動2、正確區(qū)分平衡力與作用力、反作用力【例7】物體靜止于一斜面上如圖所示則下述說法正確的是( ) (a)物體對斜面的壓力和斜面對物體的持力是一對平衡力(b)物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力(c)物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力(d)物體所受重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力【例8】有下列說法中說法正確的是( ) 一質(zhì)點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運動),這兩個力在同一段時間內(nèi)的沖量一定相同。一質(zhì)點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運動),這兩個力在同一段時間

9、內(nèi)做的功或者都為零,或者大小相等符號相反。在同樣時間內(nèi),作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正負號一定相反。在同樣時間內(nèi),作用力和反作用力的功大小不一定相等,正負號也不一定相反 a、 b、 c、 d、3、用牛頓第一、第三定律解釋物理現(xiàn)象【例9】請用自己所學習的物理知識解釋“船大調(diào)頭難”這句俗語的道理 【例10】下列說法正確的是( )a、人走路時,地對腳的力大于腳蹬地的力,所以人才往前走b、只有你站在地上不動,你對地面的壓力和地面對你的支持力,才是大小相等、方向相反的c、物體a靜止在物體b上,a的質(zhì)量是b的質(zhì)量的100倍,則a作用于b的力大小等于b作用于a的力的大小d、以卵擊石,石頭沒損傷而雞

10、蛋破了,這是因為石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力解析:以上四種情形中的相互作用力等值、反向、共線,這個關系與運動狀態(tài)無關。答案:c【例11】由同種材料制成的物體a和b放在長木板上,隨長木板一起以速度v向右做勻速直線運動,如圖所示,已知ma > mb,某時刻木板停止運動,下列說法正確的是)a、若木塊光滑,由于a的慣性較大,a、b間的距離將增大b、若木板光滑,由于b的慣性較小,a、b間距離將減小c、若木板粗糙,a、b一定會相撞d、不論木板是否光滑,a、b間的相對距離保持不變【例12】蛙泳時,雙腳向后蹬水,水受到向后的作用力,則人體受到向前的反作用力,這就是人體獲得的推進力。但是,在自

11、由泳時,下肢是上下打水,為什么卻獲得向前的推進力呢?【例13】如圖所示,水平放置的小瓶內(nèi)裝有水,其中有氣泡,當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時,小氣泡在瓶內(nèi)將向何方運動?當瓶子從向右勻速運動狀態(tài)突然停止時,小氣泡在瓶內(nèi)又將如何運動? 第2課散 牛頓第二定律知識簡析 一、牛頓第二定律1.內(nèi)容:物體的加速度與所受合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同2.公式:f=ma3、對牛頓第二定律理解:(1)f=ma中的f為物體所受到的合外力(2)fma中的m,當對哪個物體受力分析,就是哪個物體的質(zhì)量,當對一個系統(tǒng)(幾個物體組成一個系統(tǒng))做受力分析時,如果f是系統(tǒng)受到的合外力,則m是

12、系統(tǒng)的合質(zhì)量(3)fma中的 f與a有瞬時對應關系, f變a則變,f大小變,a則大小變,f方向變a也方向變(4)fma中的 f與a有矢量對應關系, a的方向一定與f的方向相同。(5)fma中,可根據(jù)力的獨立性原理求某個力產(chǎn)生的加速度,也可以求某一個方向合外力的加速度(6)fma中,f的單位是牛頓,m的單位是千克,a的單位是米秒2(7)fma的適用范圍:宏觀、低速【例1】如圖所示,輕繩跨過定滑輪(與滑輪問摩擦不計)一端系一質(zhì)量為m的物體,一端用pn的拉力,結果物體上升的加速度為a1,后來將pn的力改為重力為pn的物體,m向上的加速度為a2則( ) aa1a2 ;ba1a2 ;c、a1a2 ;d無

13、法判斷二、突變類問題(力的瞬時性)(1)物體運動的加速度a與其所受的合外力f有瞬時對應關系,每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力,而與這一瞬時之前或之后的力無關,不等于零的合外力作用的物體上,物體立即產(chǎn)生加速度;若合外力的大小或方向改變,加速度的大小或方向也立即(同時)改變;若合外力變?yōu)榱?,加速度也立即變?yōu)榱悖ㄎ矬w運動的加速度可以突變)。(2)中學物理中的“繩”和“線”,是理想化模型,具有如下幾個特性: a輕:即繩(或線)的質(zhì)量和重力均可視為等于零,同一根繩(或線)的兩端及其中間各點的張為大小相等。b軟:即繩(或線)只能受拉力,不能承受壓力(因繩能變曲),繩與其物體相互間作用力的方向總是沿

14、著繩子且朝繩收縮的方向。c不可伸長:即無論繩所受拉力多大,繩子的長度不變,即繩子中的張力可以突變。(3)中學物理中的“彈簧”和“橡皮繩”,也是理想化模型,具有如下幾個特性:a輕:即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量和重力均可視為等于零,同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等。b彈簧既能承受拉力,也能承受壓力(沿著彈簧的軸線),橡皮繩只能承受拉力。不能承受壓力。c、由于彈簧和橡皮繩受力時,要發(fā)生形變需要一段時間,所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能發(fā)生突變。(4)做變加速度運動的物體,加速度時刻在變化(大小變化或方向變化或大小、方向都變化度叫瞬時加速度,由牛頓第二定律知,加速度是由合外力決定的,即有什么樣的合外力

15、就有什么樣的加速度相對應,當合外力恒定時,加速度也恒定,合外力隨時間變化時,加速度也隨時間改變,且瞬時力決定瞬時加速度,可見,確定瞬時加速度的關鍵是正確確定瞬時作用力?!纠?】如圖(a)所示,一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l1、12的兩根細繩上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài),現(xiàn)將l2線剪斷,求剪斷瞬間物體的加速度。(1)下面是某同學對該題的一種解法: 設l1線上拉力為ft1,l2 線上拉力為ft2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡:ft 1 cosmg,ft 1sinft2,ft2mgtan剪斷線的瞬間,ft2突然消失,物體即在ft2,反方向獲

16、得加速度因為mgtan=ma,所以加速度agtan,方向在ft2反方向。你認為這個結果正確嗎?請對該解法作出評價并說明(2)若將圖a中的細線11改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧,如圖b所示,其他條件不變,求解的步驟與(1)完全相同,即a=gtan,你認為這個結果正確嗎?請說明理由 三 、動力學的兩類基本問題 1、已知物體的受力情況求物體運動中的某一物理量:應先對物體受力分析,然后找出物體所受到的合外力,根據(jù)牛頓第二定律求加速度a,再根據(jù)運動學公式求運動中的某一物理量2、已知物體的運動情況求物體所受到的某一個力:應先根據(jù)運動學公式求得加速度a,再根據(jù)牛頓第二定律求物體所受到的合外力,從而就可以求出

17、某一分力 綜上所述,解決問題的關鍵是先根據(jù)題目中的已知條件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象紐帶一樣將運動學與動力學連為一體【例3】如圖所示,水平傳送帶a、b兩端相距s3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上a端瞬時速度va4 m/s,達到b端的瞬時速度設為vb。(1)若傳送帶不動,vb多大?(2)若傳送帶以速度v(勻速)逆時針轉動,vb多大?(3)若傳送帶以速度v(勻速)順時針轉動,vb多大?【例4】質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,受水平恒力f作用,由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過ts后,撤去水平拉力f,物體又經(jīng)過ts停下,求物體受到的滑動摩擦力f規(guī)律方法 1、 瞬時

18、加速度的分析【例5】如圖(a)所示,木塊a、b用輕彈簧相連,放在懸掛的木箱c內(nèi),處于靜止狀態(tài),它們的質(zhì)量之比是1:2:3。當剪斷細繩的瞬間,各物體的加速度大小及其方向? 【例6】在光滑水平面上有一質(zhì)量mikg的小球,小球與水平輕彈簧和與水平方向夾角o為300的輕繩的一端相連,如圖所示,此時小球處于靜止狀態(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零,當剪斷輕繩的瞬間,小球加速度的大小和方向如何?此時輕彈簧的彈力與水平面對球的彈力比值是多少? bcam【例7】如圖所示,小球質(zhì)量為m,被三根質(zhì)量不計的彈簧a、b、c拉住,彈簧間的夾角均為1200,小球平衡時, a、b、c的彈力大小之比為3:3:1,當剪斷c瞬間,

19、小球的加速度大小及方向可能為g/2,豎直向下;g/2,豎直向上;g/4,豎直向下;g/4,豎直向上;a、;b、;c、;d、;2、用牛頓第二定律分析物體的運動狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應關系,瞬時力決定瞬時加速度,解決這類問題要注意:(1)確定瞬時加速度關鍵是正確確定瞬時合外力(2)當指定某個力變化時,是否還隱含著其他力也發(fā)生變化(3)整體法與隔離法的靈活運用mn【例8】如圖所示,一向右運動的車廂頂上懸掛兩單擺m和n,它們只能在圖所示平面內(nèi)擺動,某一瞬時出現(xiàn)圖示情景,由此可知車廂的運動及兩單擺相對車廂運動的可能情況是( )a、車廂做勻速直線運動,m在擺動,n在靜止;b、車廂做

20、勻速直線運動,m在擺動,n也在擺動;c、車廂做勻速直線運動,m靜止,n在擺動;d、車廂做勻加速直線運動,m靜止,n也靜止;【例9】一個人蹲在臺秤上。試分析:在人突然站起的過程中,臺秤的示數(shù)如何變化?v2v1【例10】如圖所示,一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向轉動,傳送帶右端有一個與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定速率v2沿直線向左滑向傳送帶后,經(jīng)過一段時間又返回光滑水平面,速率為v/2,則下列說法中正確的是()a、只有v1= v2時,才有v/2v1b、若v1v2時,則v/2v2c、若v1v2時,則v/2v1;d、不管v2多大,總有v/2=v2;第3課 牛頓運動定律的應用

21、(一)知識簡析 一、牛頓運動定律的解題步驟應用牛頓第二定律解決問題時,應按以下步驟進行1分析題意,明確已知條件和所求量2、選取研究對象;所選取的對象可以是一個物體,也可以是幾個物體組成的系統(tǒng),同一個題目,根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對象。3對其進行受力情況分析和運動情況分析(切莫多力與缺力);4根據(jù)牛頓第二定律列出方程;說明:如果只受兩個力,可以用平行四邊形法則求其合力,如果物體受力較多,一般用正交分解法求其合力,如果物體做直線運動,一般把力分解到沿運動方向和垂直于運動方向;當求加速度時,要沿著加速度的方向處理力;當求某一個力時,可沿該力的方向分解加速度;5把各量統(tǒng)一單位,代入數(shù)

22、值求解;二、注意事項: 由于物體的受力情況與運動狀態(tài)有關,所以受力分析和運動分析往往同時考慮,交叉進行,在畫受力分析圖時,把所受的外力畫在物體上(也可視為質(zhì)點,畫在一點上),把v0和a的方向標在物體的旁邊,以免混淆不清。建立坐標系時應注意:a如果物體所受外力都在同一直線上,應建立一維坐標系,也就是選一個正方向就行了。如果物體所受外力在同一平面上,應建立二維直角坐標系。b僅用牛頓第二定律就能解答的問題,通常選加速度a的方向和垂直于a的方向作為坐標軸的正方向,綜合應用牛頓定律和運動學公式才能解答的問題,通常選初速度v0的方向和垂直于v0的方向為坐標軸正方向,否則易造成“十”“一”號混亂。c如果所解

23、答的問題中,涉及物體運動的位移或時間,通常把所研究的物理過程的起點作為坐標原點。解方程的方法一般有兩種:一種是先進行方程式的文字運算,求得結果后,再把單位統(tǒng)一后的數(shù)據(jù)代入,算出所求未知量的值。另一種是把統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)代入每個方程式中,然后直接算出所求未知量的值,前一種方法的優(yōu)點是:可以對結果的文字式進行討論,研究結果是否合理,加深對題目的理解;一般都采用這種方法,后一種方法演算比較方便,但是結果是一個數(shù)字,不便進行分析討論。(特別指出的是:在高考試題的參考答案中,一般都采用了前一種方法,)【例1】如圖所示地面上放一m40kg的木箱,用大小為 10 n與水平方向夾角300的力推木箱,木箱恰好勻

24、速運動,若用此力與水平方向成300角斜向上拉木箱,30s可使木箱前進多少米?(g取10m/s2)【例2】如圖電梯與水平面夾角為370,60千克的人隨電梯以alm/s2的加速度運動,則人受到平面的支持力及摩擦力各為多大?( g取10 rns2) 【例3】如圖所示三個物體質(zhì)量分別為m1、m2、m3,帶有滑輪的物體放在光滑水平面上,滑輪和所有觸處的摩擦及繩的質(zhì)量均不計,為使三個物體無相對運動,則水平推力f 【例4】如圖所示,一根輕質(zhì)細繩跨過一個定滑輪,一邊系住一個敞口輕質(zhì)容器,內(nèi)裝240gmg,另一邊為一重物m,所有摩擦均不計,開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),將容器中的mg點燃,則燃過后,兩者的運動狀態(tài)發(fā)生

25、改變,問全部燃燒完后,兩者的加速度分別是多少?(假設mg先與o2反應)。 規(guī)律方法 1、牛頓定律應用的基本方法【例5】慣性制導系統(tǒng)已廣泛應用于彈道式導彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計加速度計的構造原理的示意圖如圖所示沿導彈長度方向安裝在固定光滑桿上的滑塊m,滑塊兩側分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度,滑塊上有指針,可通過標尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導設某段時間內(nèi)導彈沿水平方向運動,指針向左偏離o點的距離為s,則這段時間內(nèi)導彈的加速度( )a、方向向左,大小為ks/m b、方向向右,大小為ks/mc、方向向左,大小為2

26、ks/md、方向向右,大小為2ks/m【例6】如圖所示,放在水平地面上的木板長1米,質(zhì)量為2kg,b與地面間的動摩擦因數(shù)為 02一質(zhì)量為3kg的小鐵塊a放在b的左端,a、b之間的動摩擦因數(shù)為04當a以3ms的初速度向右運動后,求最終a對地的位移和a對b的位移 2、超重與失重狀態(tài)的分析 在平衡狀態(tài)時,物體對水平支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)大小等于物體的重力當物體的加速度豎直向上時,物體對支持物的壓力大于物體的重力,由fmg=ma得f=m(ga)>mg,這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象;當物體的加速度豎直向下時,物體對支持物的壓力小于物體的重力,mgf=ma得f=m(ga)<mg,這種現(xiàn)象叫失重

27、現(xiàn)象特別是當物體豎直向下的加速度為g時,物體對支持物的壓力變?yōu)榱?,這種狀態(tài)叫完全失重狀態(tài) 對超重和失重的理解應當注意以下幾點:(1)物體處于超重或失重狀態(tài)時,只是物體的視重發(fā)生改變,物體的重力始終存在,大小也沒有變化,因為萬有引力并沒有改變(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度大小及方向無關,只決定于加速度的方向及大小(3)在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強等?!纠?】將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中,如圖所示,在箱的上頂板和下頂板裝有壓力傳感器,箱可以沿豎直軌道運動,當箱以a=2.0m

28、/s2的加速度豎直向上作勻減速運動時,上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0 n,下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0 n。 (g取10m/s2)(1)若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器的示數(shù)的一半,試判斷箱的運動情況; (2)要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零,箱沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的?m1m3m2?!纠?】如圖所示滑輪的質(zhì)量不計,已知三個物體的質(zhì)量關系是:m1m2十m3,這時彈簧秤的讀數(shù)為t,若把物體m2從右邊移到左邊的物體m1上,彈簧秤的讀數(shù)t將( )a.增大; b.減??; c.不變; d.無法判斷【例9】如圖所示,有一個裝有水的容器放在彈簧臺秤上,容器內(nèi)有一只木球被

29、容器底部的細線拉住浸沒在水中處于靜止,當細線突然斷開,小球上升的過程中,彈簧秤的示數(shù)與小球靜止時相比較有( ) a.增大; b.不變; c.減小; d.無法確定【例10】如圖,一杯中裝滿水,水面浮一木塊,水面正好與杯口相平。現(xiàn)在使杯和水一起向上做加速運動,問水是否會溢出?第4課 牛頓運動定律的應用(二)知識簡析一、簡單連接體問題的處理方法在連接體問題中,如果不要求知道各個運動物體之間的相互作用力,并且各個物體具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它們看成一個整體(當成一個質(zhì)點)分析受到的外力和運動情況,應用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量);如果需要知道物體之間的相互作用力,就需要把物體從

30、系統(tǒng)中隔離出來,將內(nèi)力轉化為外力,分析物體的受力情況和運動情況,并分別應用牛頓第二定律列出方程隔離法和整體法是互相依存、互相補充的兩種方法互相配合交替應用,常能更有效地解決有關連接體的問題【例1】一質(zhì)量為m,傾角為的楔形木塊,放在水平桌面上,與桌面間的動摩擦因數(shù)為,一物塊質(zhì)量為m,置于楔形木塊的斜面上,物塊與斜面的接觸是光滑的為了保持物塊相對斜面靜止,可用一水平力f推楔形木塊,如圖所示,求此水平力大小的表達式二、注意事項: 1、用隔離法解連接體問題時,容易產(chǎn)生如下錯誤:(l)例如f推m及m一起前進(如圖),隔離m分析其受力時,認為f通過物體m作用到m上,這是錯誤的(2)用水平力f通過質(zhì)量為m的

31、彈簧秤拉物體m在光滑水平面上加速運動時(如圖所示不考慮彈簧秤的重力),往往會認為彈簧秤對物塊m的拉力也一定等于f實際上此時彈簧秤拉物體m的力f/fma,顯然f/f只有在彈簧秤質(zhì)量可不計時,才可認為f/f2當系統(tǒng)內(nèi)各個物體的加速度相同時,則可把系統(tǒng)作為一個整體來研究但這并不是使用整體法的必要條件,有些問題中系統(tǒng)內(nèi)物體的加速度不同,也可用整體法來研究處理。如圖中物塊m沿斜面體m以加速度a下滑,斜面體不動欲求地面對斜面體的靜摩擦力f時,就可把此系統(tǒng)(m和m)作為整體處理,由牛頓第二定律得fmacosm×0macos式中acos為物塊加速度的水平分量三、應用牛頓運動定律解題的特殊方法1用極端

32、分析法分析臨界條件 若題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語時,一般都有臨界現(xiàn)象出現(xiàn),分析時,可用極端分析法,即把問題(物理過程)推到極端(界),分析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件,應用規(guī)律列出在極端情況下的方程,從而暴露出臨界條件2用假設法分析物體受力 在分析某些物理過程時,常常出現(xiàn)似乎是這又似乎是那的多種可能性,難以直觀地判斷出來此時可用假設法去分析 方法i:假定此力不存在,根據(jù)物體的受力情況分析物體將發(fā)生怎樣的運動,然后再確定此力應在什么方向,物體才會產(chǎn)生題目給定的運動狀態(tài) 方法:假定此力存在,并假定沿某一方向,用運動規(guī)律進行分析運算,若算得結果是正值,說明此力確實存在并與假定方向相同;若算得的結果是負值,說明此力也確實存在,但與假定的方向相反;若算得的結果是零,說明此力不存在【例2】如圖,一個質(zhì)量為02 kg的小球用細繩吊在傾角=530的斜面頂端,斜面靜止時球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,不計摩擦,當斜面以10 ms2的加速度向右運動時,求繩子的拉力及斜面

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