2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：牛頓定律的應(yīng)用和彈力和重力

1、牛頓定律的應(yīng)用和彈力和重力 牛頓定律的應(yīng)用 應(yīng)用牛頓定律的解題步驟：分解不在坐標(biāo)軸上的力 確定研究對象進(jìn)行受力分析（隔離法） 建立坐標(biāo)系求解 建立方程（分量式）*牛頓定律只適用于質(zhì)點(diǎn)模型，只在慣性系中成立。分析 討論結(jié)果重力：在地球表面的物體，受到地球的吸引而使物體受到的力。方向：豎直向下地球?qū)ξ矬w的引力常見力和基本力 彈性力（1）輕繩中的張力T 處處相同，指向繩子收縮方向。（2）彈簧中的恢復(fù)力 F = -kx 指向彈簧原長處。（3）物體間的正壓力、支撐力總是垂直于接觸點(diǎn)的切面指向?qū)Ψ?。彈性力：發(fā)生形變的物體，由于力圖恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。 如壓力、張力、拉力、支撐力、彈簧的

2、恢復(fù)力。摩擦力：兩個相互接觸的物體，在存在相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢時，由于接觸面粗糙而產(chǎn)生的阻礙運(yùn)動（或運(yùn)動趨勢）的力。最大靜摩擦力滑動摩擦力摩擦力 摩擦力方向：摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反。分類：分靜摩擦力和滑動摩擦力。靜摩擦力 一般情況： 流體阻力相對速率較小時相對速率較大時 自然界中的四種基本相互作用力萬有引力：是任意兩個物體之間的相互作用力電磁力(庫侖力) ：是兩個帶電物體之間的相互作用力。電磁力的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力！強(qiáng)力：是粒子間的相互作用力，是維持原子核結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力，作用范圍在0.410-15米至10-15米。弱力：粒子間的另一種相互作用力，是誘發(fā)原子核內(nèi)中子

3、產(chǎn)生和衰變的力。力程短、力弱。自然界四種基本相互作用力的特征和比較 以距源 處強(qiáng)相互作用的力強(qiáng)度為 1力的種類相互作用的物體力的強(qiáng)度力程萬有引力一切質(zhì)點(diǎn)無限遠(yuǎn)弱力大多數(shù)基本粒子小于電磁力電荷無限遠(yuǎn)強(qiáng)力核子、介子等1. 確定研究對象：幾個物體連在一起需作隔離分析，把內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力；2. 受力分析：分析時按照重力、彈力、摩擦力的順序畫受力圖；3. 分析研究對象的運(yùn)動過程，確定加速度a；4. 建立坐標(biāo)系，列方程求解。運(yùn)用牛頓定律解決問題的思路和方法 應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律求解問題，一般有兩種類型：一類是已知力求運(yùn)動，另一類是已知運(yùn)動求力。例1. 一根長為L，質(zhì)量為M的柔軟的鏈條，開始時鏈條靜止，長為 L - l 的一段放在光滑的桌面上, 長為 l 的一段鉛直下垂。(1) 求整個鏈條剛離開桌面時的速度；(2) 求鏈條由剛開始運(yùn)動到完全離開桌面所需要的時間。例2. 已知一質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)在 x 軸上運(yùn)動, 質(zhì)點(diǎn)只受到指向原點(diǎn)的引力作用,引力大小與質(zhì)點(diǎn)離原點(diǎn)的距離 x 的平方成反比, 即 f = -k/x2, k 是比例常數(shù), 設(shè)質(zhì)點(diǎn)在 x = A 時的速度為零, 求 x = A / 2 處的速度大小。例3. 計(jì)算一小球在水中豎直沉降的速度。已知小球的質(zhì)量為m，水對小球的浮力為B，水對小球的粘性力為R=-Kv，式中K是和水的粘性、小球的半徑有關(guān)的一個常量。求小球下沉速度與時間的函