牛頓第二定律課件4

1、牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用,一、動力學(xué)的兩類基本問題,1．已知物體的受力情況，要求確定物體的運(yùn)動情況 處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合外力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，再利用物體的初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式就可以求出物體的位移和速度．也就是確定了物體的運(yùn)動情況．,2．已知物體的運(yùn)動情況，要求推斷物體的受力情況 處理方法：已知物體的運(yùn)動情況，由運(yùn)動學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的

2、合外力，由此推斷物體受力情況．,二、動力學(xué)問題的求解,1．基本思路 牛頓第二定律反映的是，加速度、質(zhì)量、合外力的關(guān)系，而加速度可以看成是運(yùn)動的特征量，所以說加速度是連接力和運(yùn)動的紐帶和橋梁，是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵．,* 求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：,2．一般步驟：?。?）確定研究對象； ?。?）受力及狀態(tài)分析；?。?）取正方向，列方程； ?。?）統(tǒng)一單位，代值求解；?。?）檢驗結(jié)果．,三、例題講解,例1：質(zhì)量

3、為100t的機(jī)車從停車場出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達(dá)到54km／h，此時，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛125m才停在站上．設(shè)運(yùn)動阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力．,解析:機(jī)車的運(yùn)動經(jīng)歷加速和減速兩個階段．因加速階段的初求速度和加速位移已知，即可求得這一階段的加速度a1，應(yīng)用牛頓第二定律可得這一階段機(jī)車所受的合力，緊接著的減速階段的初求速度和減速位移也已知，因而又可由運(yùn)動學(xué)公式求得該階段的加速度a2，進(jìn)而由牛頓第二定律求

4、得阻力，再由第一階段求得的合力得到機(jī)車牽引力的大?。?,加速階段,所以：,由牛頓第二定律得：,減速階段,所以減速運(yùn)動加速度的大小為,得阻力大小為,因而,例4：一個質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)繩吊在傾角為?=35º的斜面頂端如右圖示，斜面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計摩擦，當(dāng)斜面以10m／s2的加速度向右運(yùn)動時，求繩子的拉力及斜面對小球的彈力．,解析：用極限法把加速度a推到兩個極端來分析，當(dāng)a較小時（ a ?0），小球

5、受到三個力（重力、繩索的拉力和斜面支持力）作用，此時繩平行于斜面；當(dāng)a較大時（足夠大），小球?qū)ⅰ帮w離”斜面，此時繩與水平方向夾角未知．那么a=10m／s2向右時，究竟是上述兩種情況中的哪一種？ 解題時必須先求出小球離開斜面的臨界值然后才能確定．,令小球處在離開斜面的臨界狀態(tài)（N剛好為零）時，斜面向右的加速度為a0，此時小球受力分析如下圖所示．,,所以：,,由于,所以小球會離開斜面，受力如下圖,小結(jié)：,牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用是力學(xué)的重