高一物理用牛顿定律解决问题.ppt

关于高一物理用牛顿定律解决问题第1页，共25页，星期日，2025年，2月5日牛顿定律的应用两类问题：已知运动求力已知力求运动桥梁是加速度解题步骤：1、确定对象分析运动2、画隔离体受力图3、选取坐标系4、列方程解方程5、讨论第2页，共25页，星期日，2025年，2月5日例题1如图所示的皮带运输机，设砖块与皮带间的摩擦系数为，砖块的质量为，皮带的倾斜角为。求皮带向上匀速输送砖块时，它对砖块的摩擦力多大？例1用图mgfs解：认定砖块进行分析。它向上匀速运动，因而加速度为零。在上升过程中，它的受力情况如图所示。选x轴沿着皮带方向，则对砖块用牛顿第二定律，可得x方向的分量式为由此得砖块受到的摩擦力为Y方向的分量式为（则可求出正压力）书中例题2.3（63页）第3页，共25页，星期日，2025年，2月5日例2一个质量为的珠子系在线的一端，线的另一端在墙上的钉子上，线长为。先拉动珠子使线保持水平静止，然后松手使珠子下落。水平求:线摆下角时这个珠子的速率和线的张力（变力自然坐标系）解：对于珠子，在任意时刻，当摆下时，牛顿第二定律的法向和切向的分量式为原理式运动学关系式分析：第4页，共25页，星期日，2025年，2月5日以乘以（2）式两侧，可得由于，所以上式可写成两侧同时积分，由于摆角从0增大到时，速率从0增大到，所以有由（1）、（3）、（5）式得线对珠子的拉力为（4）（5）第5页，共25页，星期日，2025年，2月5日1）上述结果是普遍解适用于任意位置2）如特例：中学时会解牛顿定律机械能守恒讨论书中例题2.6（67页）第6页，共25页，星期日，2025年，2月5日三个宇宙速度(67页)1、第一宇宙速度在地面上发射一航天器，使之能沿绕地球的圆轨道运行所需的最小发射速度，称为第一宇宙速度。7.9km/s（第四章具体求解）2、第二宇宙速度在地面上发射一航天器，使之能脱离地球的引力所需的最小发射速度，称为第二宇宙速度。（11.2千米/秒）见书中例题2.5（67页）人类要登上月球，或要飞向其他行星，首先必须要脱离地球的引力场，因此，所乘坐航天器的发射速度必须大于第二宇宙速度。第7页，共25页，星期日，2025年，2月5日3、第三宇宙速度在地面上发射一航天器，使之不但要脱离地球的引力场，还要脱离太阳的引力场所需的最小发射速度，称为第三宇宙速度。（16.7千米/秒）第8页，共25页，星期日，2025年，2月5日例3（书例题2.7）考虑空气阻力的落体运动（变力直角坐标系）已知：0求：解：第二步：列牛顿定律方程（原理式）第一步：画质点m的受力图第9页，共25页，星期日，2025年，2月5日第三步：解上述微分方程1.分离变量2.两边分别积分由#3.得解（同学自解）第10页，共25页，星期日，2025年，2月5日例4粗绳的张力（您知道：张力有个分布吗？）拉紧的绳中任一截面两侧的两部分之间的相互作用力称该截面处的张力----弹性力如图，质量均匀分布的粗绳拉重物。已知：求：距顶端为米处绳中的张力第11页，共25页，星期日，2025年，2月5日解：对绳用牛顿第二定律若若绳的质量忽略，则张力等于外力。已知：求：距顶端为x米处绳中的张力#第12页，共25页，星期日，2025年，2月5日§4牛顿定律的适用范围惯性系牛顿定律适用的参考系宏观物体低速运动问题第13页，共25页，星期日，2025年，2月5日非惯性系中的惯性力一、问题的提出二、平动加速参考系的(平移)惯性力三、匀速转动参考系第14页，共25页，星期日，2025年，2月5日一、问题的提出我们知牛顿第二定律必须在惯性系中使用；又知牛顿定律是质点力学的基础定律。但有些实际问题只能在非惯性系中解决，怎么方便地使用牛顿第二定律？办法是：在分析受力时，只需加上某种“虚拟”的力（称为惯性力）就可在非惯性系中使用牛顿第二定律的形式第15页，共25页，星期日，2025年，2月5日二、平动加速参