動力學(xué)兩類基本問題

動力學(xué)兩類基本問題第一頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第1頁，共16頁。運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解題解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析，受力分析要求（按比例）畫出物體的受力圖，需要正交分解的進(jìn)行分解，標(biāo)出角度來，并且標(biāo)上加速度方向（正方向）；運(yùn)動分析要求根據(jù)物體所受合外力和初速度能確定物體的運(yùn)動性質(zhì)．不論哪類問題，都應(yīng)抓住力與運(yùn)動是通過加速度聯(lián)系起來的這一關(guān)鍵樞紐．第二頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第2頁，共16頁。專題一已知受力情況求運(yùn)動根據(jù)物體的受力情況求加速度，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解有關(guān)運(yùn)動的物理量．根據(jù)物體的受力情況求解運(yùn)動情況的一般步驟①確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出物體受力示意圖．②根據(jù)力的合成與分解的方法求出合外力（大小和方向）共線力合成建立符號規(guī)則，把矢量運(yùn)算變成代數(shù)運(yùn)算；非共線力合成根據(jù)平行四邊形定則或正交分解法求解．③根據(jù)牛頓第二定律列方程，并求出物體的加速度．④結(jié)合題目所給的物體運(yùn)動的初始條件，選擇運(yùn)動學(xué)公式求出所需的運(yùn)動學(xué)量．⑤必要時對結(jié)果進(jìn)行討論．第三頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第3頁，共16頁。例1.將質(zhì)量為m的物體以初速度V0從地面豎直向上拋出，設(shè)在上升和下降過程中所受空氣阻力大小均為f，求上升的最大高度和落回地面的速度。mgfa1上升段v①②③下降段mgfa2v④②第四頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第4頁，共16頁。例2．原來作勻速運(yùn)動的升降機(jī)內(nèi)，有一被伸長的彈簧拉住的，具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖所示，現(xiàn)在A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機(jī)的運(yùn)動可能是A.加速上升B.減速上升C.加速下降D.減速下降BC解答：當(dāng)升降機(jī)勻速上升時，物體處于平衡狀態(tài)mgNFf①②物體突然被彈簧拉向右方，說明最大靜摩擦力減?、垡虼酥С至減小a說明物體（升降機(jī)）具有向下的加速度，所以升降機(jī)可能向下加速或向上減速，⑴靜摩擦力與物體間的正壓力無關(guān)，都是最大靜摩擦力與物體間的正壓力成正比．⑵物體的運(yùn)動性質(zhì)由加速度和初速度兩個條件共同決定，注意全面分析問題．第五頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第5頁，共16頁。例3.質(zhì)量為50kg的木箱,在水平地板上受到一個與水平面成300角斜向上的拉力作用，已知木箱與地板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,拉力F=120N,木箱沿水平向右運(yùn)動，問經(jīng)過t=0.5s，木箱的速度多大？F300F300mgNfFxFya解：根據(jù)牛頓第二定律①②③其中木箱的加速度經(jīng)過t=0.5s，木箱的速度在計算滑動摩擦力時，應(yīng)注意正壓力和重力無關(guān)．第六頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第6頁，共16頁。例4.一物體放在傾角為θ的斜面上，向下輕輕一推，它剛好能勻速下滑，如圖所示，若給此物體一個沿斜面向上的初速度V0，則它能上滑的最大位移是多大？θ解：物體剛好能沿斜面勻速下滑物體以初速度v0沿斜面向上做勻減速運(yùn)動即①②③聯(lián)立①②兩式解出④將④代入③解出物體能上滑的最大位移第七頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第7頁，共16頁。例1.物體由16m高處從靜止開始下落，落至地面共用時間2s，若空氣阻力大小恒定，則空氣阻力是重力的多少倍？（g取10m/s2）①mgfa解：物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動②根據(jù)牛頓第二定律加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁發(fā)散思維：若空氣阻力與物體的速度成正比，求最大速度．專題二已知運(yùn)動情況求力第八頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第8頁，共16頁。例2.如圖是電梯上升的v—t圖線，若電梯質(zhì)量為100kg，則承受電梯的鋼繩所受的拉力在0～2s、2～6s、6～9s之間分別為多大？t/sv（m/s）246o246810解：在0～2s內(nèi)，電梯勻加速上升，其加速度根據(jù)牛頓第二定律解出鋼繩所受的拉力在2～6s內(nèi)，電梯勻速上升，鋼繩拉力在6～9s內(nèi)，電梯勻減速上升，其加速度根據(jù)牛頓第二定律解出鋼繩所受的拉力根據(jù)v—t圖像確定物體的運(yùn)動性質(zhì)，由圖像斜率求出物體的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求力的情況．第九頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第9頁，共16頁。例3．一質(zhì)量為m的木塊，放在傾角為α的傳送帶上，隨帶一起向下做勻加速運(yùn)動，加速度為a，試求物體所按的摩擦力Ff．mα解：假設(shè)物體受到傳送帶的摩擦力為Ff沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律mgsinα+Ff=ma

討論（1）傳送帶的加速度a=gsinα，可得Ff=0，物體不受摩擦力作用；（2）若傳送帶的加速度a<gsinα，可得Ff=ma-mgsinα<0，物體受到的摩擦力沿斜面向上，大小為mgsinα-ma。（3）若傳送帶的加速度a>gsinα，可得Ff=ma-mgsinα>0物體受到的摩擦力沿斜面向下，大小為ma-mgsinα。第十頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第10頁，共16頁。靈活選擇明確研究對象，整體法和隔離法相結(jié)合。

求各部分加速度相同的聯(lián)接體中的加速度或合外力時，優(yōu)先考慮“整體法”；如果還要求物體間的作用力，再用“隔離法”．兩種方法都是根據(jù)牛頓第二定律列方程求解。

當(dāng)各部分加速度不同時,一般采用“隔離法”．也可以采用“整體法”解題．

連接體問題1.連接體:一些（通過斜面、繩子、輕桿等）相互約束的物體系統(tǒng)。它們一般有著力學(xué)或者運(yùn)動學(xué)方面的聯(lián)系。2.連接體的解法:整體法求加速度，隔離法求相互作用力.第十一頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第11頁，共16頁。（2）用水平力F通過質(zhì)量為m的彈簧秤拉物體M在光滑水平面上加速運(yùn)動時，往往會認(rèn)為彈簧秤對物塊M的拉力也一定等于F．實(shí)際上此時彈簧秤拉物體M的力F/＝F—ma，顯然F/＜F．只有在彈簧秤質(zhì)量可不計時，才可認(rèn)為F/＝F．3.引以為戒：（l）例如F推M及m一起前進(jìn)（如圖），隔離m分析其受力時，認(rèn)為F通過物體M作用到m上，這是錯誤的．不要把作用在其他物體上的力錯誤地認(rèn)為通過“力的傳遞”作用在研究對象上．第十二頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第12頁，共16頁。1.物體A和B的質(zhì)量分別為1.0kg和2.0kg，用F=12N的水平力推動A，使A和B一起沿著水平面運(yùn)動，A和B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，求A對B的彈力。（g取10m/s2）ABF解：根據(jù)牛頓第二定律求出AB整體的加速度①對B物體②因此A對B的彈力整體法求加速度，隔離法求相互作用力．第十三頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第13頁，共16頁。2.如圖所示，有n個質(zhì)量均為m的立方體，放在光滑的水平桌面上，若以大小為F的恒力推第一塊立方體，求：⑴作用在每個立方體上的合力⑵第3個立方體作用于第4個立方體上的力?！?23nF解：根據(jù)牛頓第二定律整體的加速度①作用在每個小立方體上的合力②以從第4個立方體到第n個立方體的n-3個立方體組成的系統(tǒng)為研究對象，則第3個立方體對第4個立方體的作用力整體法求加速度，隔離法求相互作用力．靈活選擇研究對象第十四頁，編輯于星期六：十三點(diǎn)三十六分。第14頁，共16頁。3.如圖所示，傾角為α的斜面固定不動，斜面上疊放著質(zhì)量分別為M和m的A、B兩個物體，已知A物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ（μ>tgα）。今用與斜面平行向下的恒力F推物體A，使兩個物體一起沿斜面向下做勻加速運(yùn)動，且它們之間無相對滑動，