高中物理 5.4 牛頓運動定律的案例分析（二）課件 滬科版必修1.ppt

,高中物理·必修1·滬科版,第5章 研究力和運動的關(guān)系 5.4 牛頓運動定律的案例分析（二）,3,1,2,學會分析含有彈簧的瞬時問題.,掌握臨界問題的分析方法.,會分析多過程問題,例1.如圖中小球質(zhì)量為m，處于靜止狀態(tài)，彈簧與豎直方向的夾角為.則： (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少？ (2)若燒斷繩OB瞬間，物體受幾個力作用？這些力的大小是多少？ (3)燒斷繩OB瞬間，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F彈,F,F,F=F,在三角形中可得,例1.如圖中小球質(zhì)量為m，處于靜止狀態(tài)，彈簧與豎直方向的夾角為.則： (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少？ (2)若燒斷繩OB瞬間，物體受幾個力作用？這些力的大小是多少？ (3)燒斷繩OB瞬間，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F彈,F,重力和彈力,G=mg,例1.如圖中小球質(zhì)量為m，處于靜止狀態(tài)，彈簧與豎直方向的夾角為.則： (1)繩OB和彈簧的拉力各是多少？ (2)若燒斷繩OB瞬間，物體受幾個力作用？這些力的大小是多少？ (3)燒斷繩OB瞬間，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F彈,F,F,根據(jù)牛頓第二定律,方向水平向右,如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有( ),解析,靜止時m,mg,木板抽走后,彈簧不突變,a1=0,F彈,針對訓練1,mg=N,如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有( ),解析,靜止時M,Mg,N,木板抽走后,彈簧不突變,F彈,N消失,Mg+F彈,mg,C,針對訓練1,二.動力學中的臨界問題分析,最小,最大,剛好,在某些物理情景中,最大值 最小值,常見類型,彈力突變的臨界條件,摩擦力突變臨界條件,例2.如圖所示，細線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球 (1)當滑塊至少以多大的加速度a向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零？ (2)當滑塊以a2g的加速度向左運動時，線中拉力為多大？,解析,水平方向,mg,N,F,牛頓第二定律,豎直方向,例2.如圖所示，細線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球 (1)當滑塊至少以多大的加速度a向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零？ (2)當滑塊以a2g的加速度向左運動時，線中拉力為多大？,解析,mg,N,F,由上述兩式解得,a=g,例2.如圖所示，細線的一端固定在傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球 (1)當滑塊至少以多大的加速度a向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零？ (2)當滑塊以a2g的加速度向左運動時，線中拉力為多大？,解析,mg,F,小球?qū)ⅰ帮h”離斜面,a=2g,牛頓第二定律,解析,針對訓練2,三.多過程問題分析,找到相鄰過程的聯(lián)系點并逐一分析每個過程,要明確整個過程由幾個子過程組成,合理分段,不同過程中力發(fā)生變化,a發(fā)生變化,注意,例3.質(zhì)量為m2 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)在對物體施加如圖所示的力F，F(xiàn)10 N，37°(sin 37°0.6)，經(jīng)t110 s后撤去力F，再經(jīng)一段時間，物體又靜止(g取10 m/s2)則： (1)說明物體在整個運動過程中經(jīng)歷的運動狀態(tài) (2)物體運動過程中最大速度是多少？ (3)物體運動的總位移是多少？,當力F作用時，物體做勻加速直線運動,撤去F時物體的速度達到最大值,撤去F后物體做勻減速直線運動,例3.質(zhì)量為m2 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)在對物體施加如圖所示的力F，F(xiàn)10 N，37°(sin 37°0.6)，經(jīng)t110 s后撤去力F，再經(jīng)一段時間，物體又靜止(g取10 m/s2)則： (1)說明物體在整個運動過程中經(jīng)歷的運動狀態(tài) (2)物體運動過程中最大速度是多少？ (3)物體運動的總位移是多少？,mg,N1,f,Fsin N1mg,Fcos fma1,fN1,va1t1,s125 m v5 m/s,豎直方向,水平方向,由勻變速運動規(guī)律得,例3.質(zhì)量為m2 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)在對物體施加如圖所示的力F，F(xiàn)10 N，37°(sin 37°0.6)，經(jīng)t110 s后撤去力F，再經(jīng)一段時間，物體又靜止(g取10 m/s2)則： (1)說明物體在整個運動過程中經(jīng)歷的運動狀態(tài) (2)物體運動過程中最大速度是多少？ (3)物體運動的總位移是多少？,(3)撤去F后,mg,N2,f,fmgma2,2a2s2v2,s22.5 m,物體運動的總位移,ss1s227.5 m,由勻變速運動規(guī)律得,根據(jù)牛頓第二定律,解析,1 .如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接，A球用細線懸掛起來，兩球均處于靜止狀態(tài)，如果將懸掛A球的細線剪斷，此時A和B兩球的瞬時加速度aA、aB的大小分別是( ) AaA0，aB0 BaAg，aBg CaA3g，aBg DaA3g，aB0,瞬時加速度問題,2mg,F,B球原來受力,剪斷細線后彈簧不突變,aB0,解析,1 .如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接，A球用細線懸掛起來，兩球均處于靜止狀態(tài)，如果將懸掛A球的細線剪斷，此時A和B兩球的瞬時加速度aA、aB的大小分別是( ) AaA0，aB0 BaAg，aBg CaA3g，aBg DaA3g，aB0,瞬時加速度問題,mg,T,A球原來受力,剪斷細線,aA3g,F,T消失,D,2如圖所示，質(zhì)量為4 kg的小球用細繩拴著吊在行駛的汽車后壁上，繩與豎直方向夾角為37°.已知g10 m/s2，求： (1)當汽車以a2 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?(2)當汽車以a10 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?解析,牛頓第二定律,動力學中的臨界問題,mg,N,T1,2如圖所示，質(zhì)量為4 kg的小球用細繩拴著吊在行駛的汽車后壁上，繩與豎直方向夾角為37°.已知g10 m/s2，求： (1)當汽車以a2 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?(2)當汽車以a10 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?解析,設車后壁彈力為0時(臨界條件)的加速度為a0,動力學中的臨界問題,mg,N,T1,所以小球飛起來，N0,2如圖所示，質(zhì)量為4 kg的小球用細繩拴著吊在行駛的汽車后壁上，繩與豎直方向夾角為37°.已知g10 m/s2，求： (1)當汽車以a2 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?(2)當汽車以a10 m/s2向右勻減速行駛時，細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫?解析,設此時繩與豎直方向的夾角為，,動力學中的臨界問題,mg,T2 ,所以小球飛起來，N0,F,3.冬奧會四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國短道速滑聯(lián)賽總決賽她領銜的中國女隊在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼如圖所示，ACD是一滑雪場示意圖，其中AC是長L0.8 m、傾角37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面人從A點由靜止下滑，經(jīng)過C點時速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下人與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，不計空氣阻力(取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求： (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時間； (2)人在離C點多遠處停下？,mg,N,f,沿斜坡方向,mgsin fma,fN,垂直于斜坡方向,Nmgcos 0,多過程問題,mg,N,f,勻變速運動規(guī)律,聯(lián)立以上各式得,agsin gcos 4 m/s2,t2 s,3.冬奧會四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國短道速滑聯(lián)賽總決賽她領銜的中國女隊在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼如圖所示，ACD是一滑雪場示意圖，其中AC是長L0.8 m、傾角37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面人從A點由靜止下滑，經(jīng)過C點時速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下人與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，不計空氣阻力(取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求： (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時間； (2)人在離C點多遠處停下？,多過程問題,3.冬奧會四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國短道速滑聯(lián)賽總決賽她領銜的中國女隊在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼如圖所示，ACD是一滑雪場示意圖，其中AC是長L0.8 m、傾角37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面人從A點由靜止下滑，經(jīng)過C點時速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下人與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，不計空氣阻力(取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求： (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時間； (2)人在離C點多遠處停下？,mg,N,f,mgma,由牛頓第二定律得,聯(lián)系v,下滑過程：,v22aL,多過程問題,3.冬奧會四金得主王濛于2014年1月13日亮相全國短道速滑聯(lián)賽總決賽她領銜的中國女隊在混合3 000米接力比賽中表現(xiàn)搶眼如圖所示，ACD是一滑雪場示意圖，其中AC是長L0.8 m、傾角37°的斜坡，CD段是與斜坡平滑連接的水平面人從A點由靜止下滑，經(jīng)過C點時速度大小不變，又在水平面上滑行一段距離后停下人與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，不計空氣阻力(取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)求： (1)人從斜坡頂端A滑至底端C所用的時間； (2)人在離C點多遠處停下？,mg,N,f,聯(lián)系v,水平面上,0v22as,s12.8 m,多過程問題,再見,