高中物理 牛頓運(yùn)動(dòng)定律總復(fù)習(xí)課件 新人教版必修1.ppt

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1、第三講牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓定律的應(yīng)用一、牛頓運(yùn)動(dòng)定一切物體總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。F=ma兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.牛頓定律的應(yīng)用從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系方面分：(1)已知力求運(yùn)動(dòng)。(2)已知運(yùn)動(dòng)求力。牛頓從解題方法方面分(1)物體受多個(gè)互成角度的力時(shí),用正交分解法分別沿X軸及Y軸列出動(dòng)力學(xué)方程求解。(2)當(dāng)研究對(duì)象是兩個(gè)物體的問題時(shí)，會(huì)用隔離受力分析的方法或綜合受力分析的方法列出

2、動(dòng)力學(xué)方程求解。(3)對(duì)復(fù)雜物理過程,按時(shí)間順序劃分階段的方法。(4)超重或失重問題。(當(dāng)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)參照物是靜止的，但相對(duì)地面的參照物卻做加速運(yùn)動(dòng)，會(huì)用通過變換參照系統(tǒng)的辦法求解，即在以地面為參照的系統(tǒng)里建立動(dòng)力學(xué)方程求解。)(5)臨界狀態(tài)問題。(6)其它問題。三.典型例題牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例1一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示。在A點(diǎn)，物體開始與彈簧接觸，到B點(diǎn)時(shí)，物體速度為零，然后被彈回。下列說法中正確的是：（A）物體從A下降到B的過程中，動(dòng)能不斷變小。（B）物體從B點(diǎn)上升到A的過程中，動(dòng)能不斷變大。（C）物體從

3、A下降到B，以及從B上升到A的過程中，速率都是先增大，后減小。（D）物體在B點(diǎn)時(shí)，所受合力為零。分析:物體從A到B的過程，分為二個(gè)階段，一個(gè)突變點(diǎn)。加速階段，彈力小于重力，N＜G，物體所受的合力向下，但加速度數(shù)值逐漸減小，故物體作加速度值減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度仍逐漸增大。到N=G（突變點(diǎn)）時(shí)，速度達(dá)到最大。隨著彈簧的繼續(xù)壓縮，物體進(jìn)入減速階段，N＞G，物體所受的合力向上，且逐漸增大，但速度方向仍向下，故作加速度值增大的減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，到B點(diǎn)速度為零，但此時(shí)向上的合力最大。所以物體從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，先作加速度值減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度逐步增

4、大，到加速度等于零時(shí)，速度達(dá)到最大；而后隨著彈力N的繼續(xù)增大，物體作加速度值逐步增大的減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，到A點(diǎn)時(shí)速度最小，但向上的加速度卻最大，即受的合力最大。解答：根據(jù)以上分析，本題的答案只有（C）正確。說明：對(duì)于類似的彈簧問題，一定要謹(jǐn)慎地對(duì)待。本題顯示物體所受的合外力大小和方向一直在變化，絕對(duì)不能想當(dāng)然地認(rèn)為A到B過程中彈簧逐漸被壓縮，逐漸增大的彈力與速度方向相反，作減速運(yùn)動(dòng)，而忘了還有一個(gè)不變的重力存在。例2．在一個(gè)箱子中用兩條輕而不易伸縮的彈性繩ac和bc系住一（1）箱子水平向右勻速運(yùn)動(dòng)；（2）箱子以加速度a水平向左運(yùn)動(dòng)；（3）

5、箱子以加速度a豎直向上運(yùn)動(dòng)。（三次運(yùn)動(dòng)過程中，小球與箱子的相對(duì)位置保持不變）分析：小球m始終受3個(gè)力：豎直向下的重力mg、水平向右的bc態(tài)。解：（1）m球處于平衡狀態(tài)，即由兩式解得（2）m球水平合力提供向左加速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，即（3）m球豎直向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由豎直方向的合力提供產(chǎn)生加速度的動(dòng)力，即說明：1．在物體受多個(gè)力時(shí)，正交分解法是研究牛頓動(dòng)力學(xué)問題的最基本的方法。正交坐標(biāo)軸通常取三種：水平x軸與豎直y軸，斜面x軸與斜面垂線方向的y軸，半徑方向的x軸與切線方向的y軸；然后，2．由①、③兩式以及②、④兩式對(duì)應(yīng)比較可見，當(dāng)m水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ac

6、繩張力不變，而bc繩張力變??；即bc繩的張緊程度有所減?。ㄓ幸粋€(gè)“可以忽略”的回縮）。由①、⑤兩式以及②、⑥兩式對(duì)應(yīng)比較可見，當(dāng)m豎直向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ac繩與bc繩的張力都相應(yīng)地增大了一個(gè)比例，即兩根彈性繩的張緊程度都有所增大（有一個(gè)“可以相當(dāng)大，因此形變量的變化都極小，稱為“不易伸縮”。3．由①、⑤兩式對(duì)比以及②、⑥兩式對(duì)比可以看出，只要把①、②兩式中的g改成（g+a）即為⑤、⑥兩式。這表示：在豎直方向有加速度a的系統(tǒng)內(nèi)，用“等效重力”G＇=mg＇=m（g+a）的觀點(diǎn)處理超重（a＞0）或失重（a＜0）狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)（以及運(yùn)動(dòng)學(xué)）問題時(shí)，可把加

7、速狀態(tài)下的非慣性系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題當(dāng)作超重或失重狀態(tài)下的“慣性系統(tǒng)”中的“靜力學(xué)”問題（即“平衡狀態(tài)”下“合力”為零）來處理，其效果完全相同。例3.A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=3kg，它們之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為fm=12N，將它們疊放在光滑水平面上，如圖所示，在物體A上施加一水平拉力F＝15N，則A、B的加速度各為多大？分析：從題設(shè)條件看，水平拉力大于B對(duì)A的最大靜摩擦力，所以A、B可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律采用隔離法，可分別求得A、B加速度從結(jié)果看，物體B的加速度竟然大于物體A的加速度，這顯然是不合理的．原來

8、A、B之間是否產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，不能根斷)，而應(yīng)該先求出A、B剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的臨界水平拉解：由于物體B的加速度是由靜摩擦力產(chǎn)生的，所以加A、B剛要發(fā)生