第一讲：力和运动讲述.ppt

一.牛顿第二定律F合＝ma是联系力与运动的桥梁 解题思路总是两种： 已知各个分力→合外力→加速度→其他运动学的量 已知各个运动学的量→加速度→合外力→未知的分力 例1：一物体在水平面上作直线运动，所受水平拉力和速度随时间变化的图线如图所示，则物体在0－2秒内受到的摩擦力大小为___，物体受到滑动摩擦力为___,物体的质量为___。 例2：有一物体原来静止，分别受到下图随时间变化的力的作用下运动（仅受这个力）。则物体受哪几个图中力的作用，物体在2秒末，恰好返回到出发点。 在处理力和加速度的瞬时关系时，要注意一点：绳和弹簧有区别。弹簧内的弹力与形变的关系符合胡克定律，绳受外力也要伸长，只是伸长量很微小。绳相当于是一根劲度极大的钢质硬弹簧。所以我们把绳可抽象为钢性绳，它只要有极微小的形变，就可以产生足够大的弹力。 两者的重要区别在于：钢性绳可以在瞬间，长度不变的情况下，完成弹力发生突变。而弹簧的弹力不能在瞬间发生突变。 例3：如图，在F作用下，两球在光滑水平面上向右匀加速运动。已知F＝3N，mA＝1kg，mB＝2kg。求：当撤去F力的瞬间两种情况中aA，aB分别为多少？ 例4，如图所示，小车内左边有一物块被右边的弹簧压紧。小车水平匀速时物块与小车左壁的压力为N1，弹簧与小车右壁的压力为N2，当小车水平变速运动时，下列几种情况可能成立的是： A. 小车向右加速，N1变大，N2变小 B. 小车向右加速，N1变大，N2不变 C. 小车向左加速，N1变小，N2不变 D. 小车向左加速，N1为零，N2变大 二.超重与失重 超重即视重大于实重，Fmg，合力向上，加速度向上，分为向上加速和向下减速两种。 失重即视重小于实重，Fmg，合力向下，加速度向下，分为向下加速和向上减速两种。 完全失重即视重为零，F＝0，合力为mg，加速度为a＝g。 （F一般为弹力，大小即为视重） 例5，一重球从高处下落，如图所示，到a点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置b，后又被弹簧弹起，那么重球从a至b的运动过程中，球受到的合力怎么变化？加速度怎么变化？速度怎么变化？ 例6，在以2.5m/s2的加速度匀加速下降的升降机里，某运动员最多能举起80kg的重物，他在地面上能举起___kg的重物；若他在匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的重物，则此升降机上升的加速度为___ m/s2。 分析与解答：超重与失重的一般题型为物体的质量﹑重力不变，弹力的大小发生改变。此题是一种变形，题意是举力不变，物体的质量﹑重力改变。第一空是求质量，应列式：800－F＝80×2.5，得到F＝600N，m＝60kg。第二空求加速度，应列式：600－400＝40a，得到a＝5 m/s2。 三.量变﹑质变和临界状态 情景如图：如系统向右匀速，球受三个力：重力G，拉力T，支持力N，三个力的合力为零。当系统向右加速，且a逐渐变大，则拉力T变大，支持力N变小；当a大到某值，N减小至零；当a再增大，球就要脱离斜面飘起，且拉力T的方向和大小都要改变。 例7，如图，两轻细线A和B成90o，线B与水平成37o，球重100N，求（1）向右匀速v=10m/s两线的拉力多大？（2）向右加速时绳A拉力恰为0，向右加速度a＝？B的拉力＝？（3）若向左加速时绳B拉力恰为0，向左加速度a＝？A的拉力＝？ 例8，分析当系统分别向右，向左，向上加速三种情况时，两绳受力的变化情况。 分析与解答： 系统向右加速，斜绳拉力不变，水平绳拉力变大。 系统向左加速，斜绳拉力不变，水平绳拉力变小。 系统向上加速，合力向上，可以分析得到，斜绳和水平绳拉力都变大。 四.连接体问题 研究对象是两个以上的物体所组成的系统就称之为连接体，凡是系统以外的其他物体对系统的作用力都是外力，系统内各物体之间的作用力就是内力，内力不改变系统的运动状态。 分析连接体问题一般采用的方法是：隔离法和整体法。 比如在光滑的水平面上，有A，B两个物体，质量分别为mA和mB，用细线相连，在水平外力F作用下匀加速运动，求加速度a和细线的拉力T。 以A为研究对象：F－T＝ mA a 以B为研究对象：T＝ mB a 以系统为研究对象：F＝（ mA+ mB）a 即a＝ 例9：如图所示，在光滑的水平面上有甲，乙两个物体，在水平力F1和F2的作用下运动，已知F1F2，以下说法中正确的是 （A）若撤去F1，则甲的加速度一定增大 （B）若撤去F2，则乙的加速度一定增大 （C） 若撤去F1，则甲对乙的作用力一定减小 （D）若撤去F2，则乙对甲的作用力一定减小 例10：如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m的平盘，盘中有一物体质量为M。盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了L。现向