1、第四章：运动和力的关系第四章：运动和力的关系 4.5牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题 受力情受力情 况况 运动情运动情 况况 a 牛顿第二定律牛顿第二定律运动学公式运动学公式 例1：一辆以10m/s的速度行驶的汽车，刹车后经2s停下来， 已知汽车的质量为4t，汽车所受的阻力是多少？ 解析：取V0，方向为正方向，V0=10m/s，V=0，t=2s，m=4t=4000kg 由V=V0+at，a=-5m/s2由F=ma，F=-20000N 即阻力F大小为20000N，方向与V0相反 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 轻绳
2、、轻杆或接触面不发生明显形 变就能产生弹力的物体。 剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不 需要形变恢复时间。 轻弹簧、轻橡皮绳两端同时连接(或附 着)有物体的弹簧或橡皮绳，特点是形变量 大，其形变恢复需要较长时间 在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以 看成保持不变 弹簧的瞬时性问题弹簧的瞬时性问题 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 如图小球m、m原来均静止，现如果均从图 中A处剪断，则在剪断瞬间： 图中的弹簧的拉力将如何变化？ m的瞬时加速度的大小和方向？ m的瞬时加速度的大小和方向？ 弹簧的弹力瞬间不变 kx=mg 对m分析： mg+kx=ma 解得a=(m+m)g/m 对m分析： a=0
3、新课引入新知讲解学以致用课堂小结 例例2 2. .如如图中小球质量为图中小球质量为m m，处，处 于静止状态，弹簧与竖直方向的于静止状态，弹簧与竖直方向的 夹角为夹角为.则则： (1)绳绳OB和弹簧的拉力各是多少？和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体受几瞬间，物体受几 个力作用？这些力的大小是多少？个力作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的的 加速度的大小和方向加速度的大小和方向 解析 mg F弹 弹 F F F=F Fmgtan F 弹 mg cos 在三角形中可得 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 例例2 2. .如如图中小球
4、质量为图中小球质量为m m，处于静，处于静 止状态，弹簧与竖直方向的夹角为止状态，弹簧与竖直方向的夹角为. 则则： (1)绳绳OB和弹簧的拉力各是多少？和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体受几个力瞬间，物体受几个力 作用？这些力的大小是多少？作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的加速的加速 度的大小和方向度的大小和方向 解析 mg F弹 弹 F 重力和弹力 G=mg F弹 mg cos . 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 例例2 2. .如如图中小球质量为图中小球质量为m m，处于，处于 静止状态，弹簧与竖直方向的夹静止状态，弹
5、簧与竖直方向的夹 角为角为.则则： (1)绳绳OB和弹簧的拉力各是多少？和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体受几个瞬间，物体受几个 力作用？这些力的大小是多少？力作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的加的加 速度的大小和方向速度的大小和方向 解析 mg F弹 弹 F F F合mgtan 根据牛顿第二定律 aF 合 m gtan 方向水平向右 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 如图所示，轻弹簧上端与一质量为如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木的木 块块1相连，下端与另一质量为相连，下端与另一质量为M的木块的木块2相相 连，整个系统置
6、于水平放置的光滑木板上，连，整个系统置于水平放置的光滑木板上， 并处于静止状态现将木板沿水平方向突并处于静止状态现将木板沿水平方向突 然抽出，设抽出后的瞬间，木块然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加的加 速度大小分别为速度大小分别为a1、a2. .重力加速度大小重力加速度大小 为为g. .则有则有( () ) 解析 静止时静止时m Aa10，a2g Ba1g，a2g Ca10，a2mM M g Da1g，a2mM M g mg 木板抽走后弹簧不突变 mgFN a1=0 F弹 弹 学以致用学以致用 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 如图所示，轻弹簧上端与一质量为如图所示，轻弹簧上端与一质量为m
7、的木的木 块块1相连，下端与另一质量为相连，下端与另一质量为M的木块的木块2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木相连，整个系统置于水平放置的光滑木 板上，并处于静止状态现将木板沿水板上，并处于静止状态现将木板沿水 平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木 块块1、2的加速度大小分别为的加速度大小分别为a1、a2. .重力重力 加速度大小为加速度大小为g. .则有则有( () ) 解析 静止时M Aa10，a2g Ba1g，a2g Ca10，a2mM M g Da1g，a2mM M g Mg FN 木板抽走后 弹簧不突变 F弹 弹 FN消失消失 Mg+F弹 弹 mg
8、a2mM M g C 学以致用学以致用 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 思考一下 释放瞬间，三个球的运动情 况会怎样 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 二二. . 整体法和隔离法在连接体问题中的应用整体法和隔离法在连接体问题中的应用 不涉及各物体之 间的相互作用力 整体法 整个连接体系统 隔离法 优点优点 某一物体(或一部分) 优点优点 单个物体受力情况 单个过程运动情形 物体的加速物体的加速 度相同度相同 加速度相同加速度相同或或 不相同均适用不相同均适用 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 例例3 3. .如图所示，如图所示， 两个用轻线相两个用轻线相 连的位于光滑水平面上的物块，质连的位
9、于光滑水平面上的物块，质 量分别为量分别为m1和和m2.拉力拉力F1和和F2方向方向 相反相反，与轻线沿同一水与轻线沿同一水 平直线平直线， 且且F1F2.试求在两个物块运动过程试求在两个物块运动过程 中轻线的拉力中轻线的拉力FT的大小的大小 解析 以两物块整体为研究对象 F1F2(m1m2)a 隔离物块m1 FT 新课引入新知讲解学以致用课堂小结 2两个叠加在一起的滑块，置于固定的两个叠加在一起的滑块，置于固定的、倾角为倾角为的斜面上，如图所示，滑块的斜面上，如图所示，滑块A、 B质量分别为质量分别为M、m，A与与斜面间的动摩擦因数为斜面间的动摩擦因数为1，B与与A之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为2， 已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，求滑块已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，求滑块B受到的摩擦力大受到的摩擦力大 小和方向小和方向 解析 整体 (M+m)g FN 牛顿第二定律 Ff 隔离B mg FN Ff 学以致用学以致用
