《牛顿运动定律的应用》牛顿运动定律PPT

发布于：2020-05-03 14:13:05

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第一部分内容：高频考点一瞬时加速度的计算

[知识贯通]

牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。求解瞬时加速度时应注意以下两个物理模型：

刚性绳模型(细钢丝、细线等)

形变的发生和变化过程历时极短，在物体受力情况改变(如某个力消失)的瞬间，其形变可随之突变

轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等)

形变明显，其形变发生改变所需时间较长，在瞬时问题中，其弹力的大小可看成是不变的

[集训联通]

[典例1]　如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球均处于平衡状态且质量相同。如果突然把两水平细线剪断，剪断瞬间小球A的加速度的大小为__________，方向为________；小球B的加速度的大小为________，方向为__________；图甲中倾斜细线OA与图乙中弹簧的拉力之比为________(θ角、重力加速度g已知)。

[解析]　设两球质量均为m，剪断水平细线后，对A球受力分析，如图(a)所示，球A将沿圆弧摆下，故剪断水平细线瞬间，小球A的加速度a1方向沿圆周的切线方向向下，即垂直倾斜细线OA向下，有FT1＝mgcos θ，F1＝mgsin θ＝ma1

所以a1＝gsin θ

[规律方法]

牛顿第二定律瞬时性问题的求解思路

(1)确定所给问题是绳杆类还是弹簧类，判断弹力能否发生突变。

(2)对物体受力分析，可采取“瞻前顾后”法，既要分析运动状态变化前的受力，又要分析运动状态变化瞬间的受力。

[即时训练]

1.如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连。当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)(　　)

A．－g、2g、0　　B．－2g、2g、0

C．0、2g、0 D.－2g、g、g

解析：剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到B、C的总重力和细绳的拉力而平衡，故T＝2mg；再对物块A受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力，由物块A受力平衡可知，上边弹簧的拉力F1＝3mg；对物块C受力分析，可知下边弹簧的拉力F2＝mg。剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg，向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速度，大小为2g，物块C的加速度为零，故选B。

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牛顿运动定律的应用PPT，第二部分内容：高频考点二动力学的两类基本问题

[知识贯通]

1．动力学的两类基本问题

(1)已知物体的受力情况，研究物体的运动情况，即在已知物体的受力情况下，求出物体的加速度，结合运动学公式确定物体的运动情况。

(2)已知物体的运动情况，研究物体的受力情况，即在已知物体的运动情况下，由运动学公式求出物体的加速度，再由加速度确定物体的受力情况。

2．应用牛顿第二定律解题的方法

对研究对象进行受力分析和运动状态的分析，把题目中所描述的物理情境和初始状态弄清楚，然后根据牛顿第二定律，通过“加速度”这个联系力和运动的桥梁，结合运动学公式进行求解。

[集训联通]

[典例2]如图所示，质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动且足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ。

(1)求木块向上滑动时加速度的大小和方向。

(2)若此木块滑到最大高度后能沿斜面下滑，求木块下滑时加速度的大小和方向。