全套更高更妙的物理竞赛ppt课件竞赛课件6：动力学特别问题与方法.ppt

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1、动力学特别问题与方法动力学的几个特别问题及处理方法质点系的牛顿第二定律加速度相关关系力的加速度效果分配法则牛顿第二定律的瞬时性非惯性系与惯性力规律规律规律规律加速度与力是瞬时对应的，外力一旦改变，加速度也立即改变，力与加速度的因果对应具有同时性．确定某瞬时质点的加速度，关键在分析该瞬时质点的受力，对制约着对象运动状态的各个力的情况作出准确判断.示例质点系m2m1m3mi…F31F13F1FiF2F3F21Fi1F12质点系各质点受系统以外力F1、F2、……对质点1对各质点F1i质点系的牛顿第二定律示例如图所示，跨过定滑轮的一根绳

2、子，一端系着m=50kg的重物，一端握在质量M=60kg的人手中．如果人不把绳握死，而是相对地面以g/18的加速度下降，设绳子和滑轮的质量、滑轮轴承处的摩擦均可不计，绳子长度不变，试求重物的加速度与绳子相对于人手的加速度．专题6-例1取人、绳、物组成的系统为研究对象xmgMgama在图所示坐标轴上建立运动方程为绳相对于人的加速度为a绳对人=am-a=mAgBAED如图所示，A、B滑块质量分别是mA和mB，斜面倾角为α，当A沿斜面体D下滑、B上升时，地板突出部分E对斜面体D的水平压力F为多大（绳子质量及一切摩擦不计）？专题6-例2

3、ax对A、B、D系统在水平方向有对A、B系统分析受力amBgαx返回ααF绳、杆约束物系或接触物系各部分加速度往往有相关联系，确定它们的大小关系的一般方法是：设想物系各部分从静止开始匀加速运动同一时间，则由可知，加速度与位移大小成正比，确定了相关物体在同一时间内的位移比，便确定了两者加速度大小关系．物系加速度相关关系x2x如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上，斜面体的质量为M，斜面体与水平地面间的动摩擦因数为μ．现用水平拉力F向右拉斜面体，要使物体与斜面体间无相互作用力，水平拉力F至少要达到多大？专题6-例3mMθF

4、当物体与斜面体间无作用力时，物体的加速度为g考虑临界状况，斜面体至少具有这样的加速度a：在物体自由下落了斜面体高度h的时间t内，斜面体恰右移了hcotθ，由在相同时间内对斜面体gaMgFNFm1m2PAQBα如图所示，A为固定斜面体，其倾角α=30°，B为固定在斜面下端与斜面垂直的木板，P为动滑轮，Q为定滑轮，两物体的质量分别为m1=0.4kg和m2=0.2kg，m1与斜面间无摩擦，斜面上的绳子与斜面平行，绳不可伸长，绳、滑轮的质量及摩擦不计，求m2的加速度及各段绳上的张力．专题6-例4m1沿斜面下降,m2竖直上升,若m1下降s

5、,m2上升2s,故T1m1gsinαm2g建立如图坐标分析受力牛顿第二定律方程为对m1建立方程m1m1gsinαT1代入题给数据PT1T1T2返回MmFa(a)FmMa(b)MmFa(c)FmMa(d)Mm(e)aMmF(f)a力的加速度效果分配法则问题情景如果引起整体加速度的外力大小为F，则引起各部分同一加速度的力大小与各部分质量成正比，F这个力的加速度效果将依质量正比例地分配．ΔmFmmMTbTa如图所示，质量为M、m、m的木块以线a、b相连，质量为Δm小木块置于中间木块上，施水平力F拉M而使系统一起沿水平面运动；若将小木块

6、从中间木块移至质量为M的木块之上，两细绳上的张力Ta、Tb如何变化？Ta减小Tb不变力效分配法示例1对左木块对左与中两木块产生整体加速度的力是F，使BCD产生同样加速度的力是AB间静摩擦力，最大静摩擦力大小应为当F=3μmg/2时，绳上拉力最大BFDATCf力效分配法示例2如图所示，在光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现有用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力是多少?=3μmg/2．BAF∵

7、A、B刚好不发生相对滑动而一起沿水平面运动要使A、B仍不发生相对滑动，须满足由上二式得如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量2m．现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动而一起沿水平面运动；若改用水平力拉A，要使A、B不发生相对滑动，求的最大值.专题5-例5返回mgFF2剪断l2瞬时，F2力消失，绳l1上微小形变力立即变化，适应此瞬时物体运动状态——线速度为零，向心加速度为零；则此瞬物体所受合力为l1θl2F1此瞬时物体加速度为故绳l1拉力大小等于物体重力的法向分力：如图所示，一质量为m的物体系于长

8、度分别为l1、l2的两根细绳上，l1与竖直成θ角，l2水平拉直，物体处于平衡状态．现将l2剪断，求剪断瞬时l1细绳上的拉力及物体的加速度．瞬时性示例1BAaF撤去F力前：撤去F力瞬时，A受力未及改变，故：撤去F力瞬时，B受力少了F,故：如图所示，质量分别为mA、