《本章优化总结》牛顿运动定律PPT

发布于：2020-05-03 14:13:05

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动力学的连接体问题

1．连接体：两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法有整体法与隔离法．

2．整体法：把整个连接体系统看作一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．

3．隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．

4．整体法与隔离法的选用

求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法．求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交叉运用．一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力．无论运用整体法还是隔离法，解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析．

当物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况，用整体法比较简单；若涉及物体间相互作用力时必须用隔离法．整体法与隔离法在较为复杂的问题中常常需要有机地结合起来运用，这将会更快捷有效．　

动力学的多过程问题

1．用“程序法”分析动力学问题：按时间的先后顺序，对题目给出的物理过程或不同状态进行分析的解题方法．

2．程序法解题的思路

(1)划分题目中有多少个不同过程或状态．

(2)对各个过程或状态进行具体分析，得出正确的结果．

(3)前后两个过程的交接点是解决问题的关键．

3．优点：将复杂变为简单，将多样变为统一．

(2019•潍坊一中期末)如图所示，在倾角为θ＝37°的足够长的固定斜面底端有一质量m＝1.0 kg的物体，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F＝10.0 N，方向平行斜面向上，经时间t＝4.0 s绳子突然断了，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：

(1)绳断时物体的速度大小；

(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．

动力学中的临界问题

1．临界问题：是指某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态．在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”“至少”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件．

2．临界问题的常见类型及临界条件

(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触(或脱离)的临界条件是弹力为零．

(2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力．

(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是绳上的张力为零．

(4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度．当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值．

3．解题关键：正确分析物体运动情况，对临界状态进行判断与分析，其中处于临界状态时存在的独特的物理关系即临界条件．

如图所示，矩形盒内用两根细线固定一个质量为m＝1.0 kg的均匀小球，a线与水平方向成53°角，b线水平．两根细线所能承受的最大拉力都是Fm＝15 N．(cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2)求：

(1)当该系统沿竖直方向匀加速上升时，为保证细线不被拉断，加速度可取的最大值．