《牛頓運動定律的應(yīng)用》牛頓運動定律PPT
第一部分內(nèi)容：高頻考點一 瞬時加速度的計算
[知識貫通]
牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律，加速度和力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。求解瞬時加速度時應(yīng)注意以下兩個物理模型：
剛性繩模型(細(xì)鋼絲、細(xì)線等)
形變的發(fā)生和變化過程歷時極短，在物體受力情況改變(如某個力消失)的瞬間，其形變可隨之突變
輕彈簧模型(輕彈簧、橡皮繩、彈性繩等)
形變明顯，其形變發(fā)生改變所需時間較長，在瞬時問題中，其彈力的大小可看成是不變的
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例1] 如圖甲、乙所示，圖中細(xì)線均不可伸長，兩小球均處于平衡狀態(tài)且質(zhì)量相同。如果突然把兩水平細(xì)線剪斷，剪斷瞬間小球A的加速度的大小為__________，方向為________；小球B的加速度的大小為________，方向為__________；圖甲中傾斜細(xì)線OA與圖乙中彈簧的拉力之比為________(θ角、重力加速度g已知)。
[解析] 設(shè)兩球質(zhì)量均為m，剪斷水平細(xì)線后，對A球受力分析，如圖(a)所示，球A將沿圓弧擺下，故剪斷水平細(xì)線瞬間，小球A的加速度a1方向沿圓周的切線方向向下，即垂直傾斜細(xì)線OA向下，有FT1＝mgcos θ，F(xiàn)1＝mgsin θ＝ma1
所以a1＝gsin θ
[規(guī)律方法]
牛頓第二定律瞬時性問題的求解思路
(1)確定所給問題是繩桿類還是彈簧類，判斷彈力能否發(fā)生突變。
(2)對物體受力分析，可采取“瞻前顧后”法，既要分析運動狀態(tài)變化前的受力，又要分析運動狀態(tài)變化瞬間的受力。
[即時訓(xùn)練]
1.如圖所示，質(zhì)量相等的三個物塊A、B、C，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細(xì)繩相連。當(dāng)系統(tǒng)靜止后，突然剪斷A、B間的細(xì)繩，則此瞬間A、B、C的加速度分別為(取向下為正)( )
A．－g、2g、0 B．－2g、2g、0
C．0、2g、0 D.－2g、g、g
解析：剪斷細(xì)繩前，對B、C整體進(jìn)行受力分析，受到B、C的總重力和細(xì)繩的拉力而平衡，故T＝2mg；再對物塊A受力分析，受到重力、細(xì)繩拉力和彈簧的拉力，由物塊A受力平衡可知，上邊彈簧的拉力F1＝3mg；對物塊C受力分析，可知下邊彈簧的拉力F2＝mg。剪斷細(xì)繩后，重力和彈簧的彈力不變，細(xì)繩的拉力減為零，故物塊B受到的合力等于2mg，向下，物塊A受到的合力為2mg，向上，物塊C受到的力不變，合力為零，故物塊B有向下的加速度，大小為2g，物塊A具有向上的加速度，大小為2g，物塊C的加速度為零，故選B。
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牛頓運動定律的應(yīng)用PPT，第二部分內(nèi)容：高頻考點二 動力學(xué)的兩類基本問題
[知識貫通]
1．動力學(xué)的兩類基本問題
(1)已知物體的受力情況，研究物體的運動情況，即在已知物體的受力情況下，求出物體的加速度，結(jié)合運動學(xué)公式確定物體的運動情況。
(2)已知物體的運動情況，研究物體的受力情況，即在已知物體的運動情況下，由運動學(xué)公式求出物體的加速度，再由加速度確定物體的受力情況。
2．應(yīng)用牛頓第二定律解題的方法
對研究對象進(jìn)行受力分析和運動狀態(tài)的分析，把題目中所描述的物理情境和初始狀態(tài)弄清楚，然后根據(jù)牛頓第二定律，通過“加速度”這個聯(lián)系力和運動的橋梁，結(jié)合運動學(xué)公式進(jìn)行求解。
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例2]如圖所示，質(zhì)量為m的木塊以一定的初速度沿傾角為θ的斜面向上滑動，斜面靜止不動且足夠長，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ。
(1)求木塊向上滑動時加速度的大小和方向。
(2)若此木塊滑到最大高度后能沿斜面下滑，求木塊下滑時加速度的大小和方向。
[規(guī)律方法]
應(yīng)用牛頓第二定律的兩點技巧
(1)若物體只受兩個力的作用而產(chǎn)生加速度時，一般根據(jù)平行四邊形定則求合力，合力方向就是加速度的方向。
(2)若物體受兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常采用正交分解法求解。建立坐標(biāo)系的原則是讓盡可能多的矢量落在坐標(biāo)軸上。因此，根據(jù)具體情況可以分解力，也可以分解加速度。在分解力時，往往使加速度在某一坐標(biāo)軸上，另一坐標(biāo)軸上的合力為零。
[即時訓(xùn)練]
4．為了減少行車過程中因急剎車造成乘客受到傷害，人們設(shè)計了安全帶。假定乘客質(zhì)量為70 kg，汽車車速為90 km/h，從踩下剎車到完全停止需要的時間為5 s。安全帶對乘客的作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)( )
A．450 N B．400 N
C．350 N D.300 N
5．如圖所示，足夠長的水平傳送帶以v0＝2 m/s的速度勻速運行，t＝0時刻，在左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度g＝10 m/s2，則t＝1.5 s時滑塊的速度為 ( )
A．3 m/s B．2.5 m/s
C．2 m/s D.1.5 m/s
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牛頓運動定律的應(yīng)用PPT，第三部分內(nèi)容：高頻考點三 動力學(xué)中的圖像問題
[知識貫通]
1．常見的圖像形式
在動力學(xué)與運動學(xué)問題中，常見、常用的圖像是位移圖像(st圖像)、速度圖像(vt圖像)和力的圖像(Ft圖像)等，這些圖像反映的是物體的運動規(guī)律、受力規(guī)律，而絕非代表物體的運動軌跡。
2．圖像問題的分析方法
遇到帶有物理圖像的問題時，要認(rèn)真分析圖像，先從它的物理意義、點、線段、斜率、截距、交點、拐點、面積等方面了解圖像給出的信息，再利用共點力平衡、牛頓運動定律及運動學(xué)公式解題。
[集訓(xùn)聯(lián)通]
[典例3] 如圖甲，質(zhì)量為M的長木板，靜止放在粗糙的水平地面上，有一個質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板。從物塊沖上木板到物塊和木板都靜止的過程中，物塊和木板的vt圖像分別如圖乙中的折線所示，根據(jù)vt圖像(g取10 m/s2)，求：
(1)m與M間動摩擦因數(shù)μ1及M與地面間動摩擦因數(shù)μ2。
(2)m與M的質(zhì)量之比。
(3)從物塊沖上木板到物塊和木板都靜止的過程中，物塊m、長木板M各自對地的位移。
[規(guī)律方法]
動力學(xué)中圖像問題的處理技巧
vt圖像
可以從所提供圖像獲取運動的方向、瞬時速度、某時間內(nèi)的位移以及加速度，結(jié)合實際運動情況可以確定物體的受力情況
Ft圖像
首先應(yīng)明確該圖像表示物體所受的是哪個力，還是合力，根據(jù)物體的受力情況確定加速度，從而研究它的運動情況
at圖像
要注意加速度的正負(fù)，正確分析每一段的運動情況，然后結(jié)合物體受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程
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