牛顿定律的应用举例

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1、§２-4牛顿运动定律的应用举例牛顿定律核心：一、分类1.已知物体的质量及运动情况，求所受的作用力2.已知作用在物体上的力和物体的质量求质点的运动情况。3.已知物体的运动情况及受力情况，求物体的质量。二、研究方法1.基本思想：作用在物体上的力是研究对象所受的合外力。外力是相对内力而言的；研究对象内部各部分之间的相互作用～内力；研究对象与外界物体之间的相互作用～外力。1二、研究方法1.基本思想：作用在物体上的力是研究对象所受的合外力。外力是相对内力而言的；研究对象内部各部分之间的相互作用～内力；研究对象与外界物体之间

2、的相互作用～外力。内力不会改变研究对象的整体运动状态，外力才能改变研究对象的整体运动状态。方程式的右端～研究对象运动状态的变化，等号仅表明两端量值的相等。牛顿定律核心：2.研究方法：2内力不会改变研究对象的整体运动状态，外力才能改变研究对象的整体运动状态。方程式的右端～研究对象运动状态的变化，等号仅表明两端量值的相等。牛顿定律核心：2.研究方法：用力的图示法（示力图法）将研究对象（质点）从与之相联系的其它物体中隔离出来，然后画出所有作用在其上的力的大小及方向的分析方法。隔离体法：3.步骤：分析题意确定研究对象画示

3、力图建立坐标系用文字列方程用文字表达的解代入数字数字答案（单位）分析结果33.步骤：分析题意确定研究对象画示力图建立坐标系用文字列方程用文字表达的解代入数字数字答案（单位）分析结果例1已知CBAD各接触面和滑轮轴均光滑，滑轮和绳的质量均不计，绳与滑轮间无滑动.求以多大力作用在小车上，才能使物体A与小车D之间无相对滑动。系统静止。4例1已知CBAD各接触面和滑轮轴均光滑，滑轮和绳的质量均不计，绳与滑轮间无滑动.求以多大力作用在小车上，才能使物体A与小车D之间无相对滑动。系统静止。建立坐标系并作示力图：解：BACD解

4、得：5建立坐标系并作示力图：解：解得：例2在倾角为的圆锥体的侧面放一质量为m的小物体，圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动。轴与物体间的距离为R，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？并简单讨论所得到的结果。ωR6解：例2在倾角为的圆锥体的侧面放一质量为m的小物体，圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动。轴与物体间的距离为R，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？并简单讨论所得到的结果。建立坐标系并作示力图：解得：对给定的ω、R和θ，μ不能小于此值否

5、则最大静摩擦力不足以维持m在斜面上不动。ωR7例2在倾角为的圆锥体的侧面放一质量为m的小物体，圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动。轴与物体间的距离为R，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？并简单讨论所得到的结果。ωR解得：讨论对给定的ω、R和θ，μ不能小于此值否则最大静摩擦力不足以维持m在斜面上不动。8例2在倾角为的圆锥体的侧面放一质量为m的小物体，圆锥体以角速度绕竖直轴匀速转动。轴与物体间的距离为R，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多

6、少？并简单讨论所得到的结果。ωR讨论物体不可能在锥面上静止不动9讨论物体不可能在锥面上静止不动例3（1）一质量m，半径r的球体在水中静止释放沉入水底.已知阻力为粘滞系数；（2）若球体在水面上是具有竖直向下的速率，且在水中的重力与浮力相等求.10例3（1）一质量m，半径r的球体在水中静止释放沉入水底.已知阻力为粘滞系数；（2）若球体在水面上是具有竖直向下的速率，且在水中的重力与浮力相等。求.为浮力解（1）：建立坐标系并作示力图：分离变量：11例3（1）一质量m，半径r的球体在水中静止释放沉入水底.已知阻力为粘滞系

7、数；（2）若球体在水面上是具有竖直向下的速率，且在水中的重力与浮力相等。求.为浮力解（1）：建立坐标系并作示力图：12例3（1）一质量m，半径r的球体在水中静止释放沉入水底.已知阻力为粘滞系数；（2）若球体在水面上是具有竖直向下的速率，且在水中的重力与浮力相等。求.为浮力解（1）：（2）球体在水中仅受阻力的作用分离变量：13解（1）：（2）球体在水中仅受阻力的作用分离变量：例4一小钢球，从静止开始自光滑圆柱形轨道的顶点下滑。求：小球脱轨时的角度θ。14例4一小钢球，从静止开始自光滑圆柱形轨道的顶点下滑。求：小球脱

8、轨时的角度θ。解：建立坐标系并作示力图：法向：切向：由（2）得分离变量：15例4一小钢球，从静止开始自光滑圆柱形轨道的顶点下滑。求：小球脱轨时的角度θ。解：建立坐标系并作示力图：法向：切向：由（2）得分离变量：解（3）、（4）可得16切向：由（2）得分离变量：解（3）、（4）可得例5（P36例5）如图绳索绕圆柱上，绳绕圆柱张角为，绳与圆柱间的静摩擦因数为，求绳处于滑动边缘