牛顿运动定律的应用(经典课件).ppt
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牛顿阐述物体运动规律,其中第一条指出物体若不受外力作用,或所受外力合力为零,则其运动状态将保持不变,要么静止不动,要么做匀速直线运动。第二条揭示物体加速度与所受外力成正比,与物体质量成反比。第三条阐明作用力与反作用力总是成对出现,大小相等,方向相反。这组运动定律构成了经典力学的基础。物体的加速度,跟所受合力的大小一致,跟物体自身的重量相对立,即合力越大,加速度越显著,而物体越重,加速度则越微弱。F F合合合合等于两个物体间彼此施加的力,这种力和反作用力大小相等,方向相反,并且作用在一条直线上
一条直线上的一条直线上的一条直线上 F=F=F F 牛顿运动定律知识体系牛顿运动定律知识体系 一、动力学的两种核心问题一、动力学的两种核心问题 1清楚物体的受力情形,须要明确物体的清楚物体的受力情形,须要明确物体的运动情形运动情形 n n解决方式:明确物体的受力情形,能够计算出物体的合外力,借助牛顿第二定律能够计算出物体的加速度,再运用物体的起始条件,即起始位置和起始速度,依照运动学规则,就能够求出物体的位置变动和速度变化也就是
确定了物体运动状态之后,需要推断物体受力情形的处理方法:已知物体运动状态,通过运动学公式计算出加速度,再依据牛顿第二定律就可以确定物体所受合外力,由此推断物体受力情形应用牛顿定律解题规律分析题目步骤:合外力等于质量乘以加速度,末速度等于初速度加上加速度乘以时间,位移等于初速度乘以时间加上加速度乘以时间平方的一半,末速度平方减去初速度平方等于二倍加速度乘以位移,物体受力情形加速度牛顿第二定律运动学基本公式
物体的运动状态和受力情况密切相关,核心原理是牛顿第二定律,表述为F=ma。这一规律将物体所受外力与其运动表现紧密联系起来,因此成为连接力学与运动学的关键桥梁。通过综合运用牛顿定律,能够有效处理现实生活中的各种力学问题。解决力学运动问题的一般流程如下:首先,明确需要考察的物体,其次,剖析物体所承受的各个力及其运动状态,再次,设定一个基准的正方向,计算所有力的矢量和,并据此建立方程,接着,确保所有物理量的单位保持一致,然后求解方程,最后,对计算结果进行核实与评估分析:该题目旨在求解物体在4秒时刻的速度以及在4秒时间跨度内的位移,而物体的初始状态是关键
初始时刻物体保持不动,受到外力驱动时应该以恒定加速度沿直线前进,需要借助运动学原理来计算相关数值实例一:一个静止放置在平坦地面上的物体,其重量为2kg,在施加10N推力后沿地面朝右方向移动,该物体与地面之间存在4N的滑动摩擦力,计算物体在4秒时的即时速率,以及4秒时间跨度内的前进距离速度等于初速度加上加速度乘以时间开元ky888棋牌官方版,位移等于初速度乘以时间加上加速度乘以时间的平方的一半,末速度的平方等于初速度的平方加上两倍加速度乘以位移,时间等于末速度减去初速度除以加速度,平均速度等于初速度加上末速度除以二,第一个时间段内的位移等于初速度乘以第一个时间段的时间加上加速度乘以第一个时间段的时间平方的一半,第二个时间段内的位移等于末速度乘以第二个时间段的时间减去加速度乘以第二个时间段的时间平方的一半,总位移等于第一个时间段内的位移加上第二个时间段内的位移,总时间等于第一个时间段的时间加上第二个时间段的时间
零,因此,所以开元棋官方正版下载,只要明确加速度,难题便容易解决。核心任务在于确定加速度的核心任务在于确定加速度 a a。概括来说,已知物体所承受的力,需要推算其运动轨迹。依据先前题目的剖析与解决,针对已知物体承受的力,推算其运动状态,通常方法为:,先对研究对象的受力进行考察,F F合合mamaa,接着分析其运动状态(速度v,位移s,时间t),通过力的合成或分解,运用正交分解方法求出合力,再借助运动学公式,由此联系计算出,即:从研究对象的受力角度出发,最终求得
它的速度变化率,然后借助运动学原理,来计算相关的运动参数,例题二例题二:有一辆汽车质量为一吨,已知发动机在正常运转状态下产生的驱动力为八百牛,汽车在行驶过程中受到的阻碍力为三百牛,求这辆车从静止状态启动后,在十秒时间内的前进距离是多少秒内的位移?分析:本题是一道已知力求运动的题目。解决这个问题的关键在于找出加速度a, 找出加速度a是解题的核心, 需要进行受力分析, 通过受力分析求出合力F合, 根据合力F合判断物体的运动状态, 应用牛顿第二定律, 利用运动公式计算出加速度a, 再次进行受力分析, 重新求出合力F合, 分析物体的运动情况, 最后运用牛顿第二定律和运动公式得出答案。
解题方法如下:首先确定物体运动状态,然后运用运动学公式计算出加速度值,接着依据牛顿第二定律推算出物体所承受的合力,由此分析推断物体受力情形。此类问题属于已知运动求力的情形。
滑雪者体重七十五公斤,起始速度为二十米每秒,沿着三十度斜坡向下运动,五秒内移动了六十米,计算滑雪者所遇的阻碍力本题旨在确定滑雪者承受的阻碍力,需要先明确其受力状况,因此对其实施受力剖析:滑雪者总共承受重力G,支持力N,以及包含摩擦力和空气阻力的总阻碍力f,其中f与N的合力为fGN,且fGN与G的分量G1垂直于斜面,由于滑雪者沿山体即斜面方向移动,合外力指向斜面下方,将G分解为垂直斜面的G1和沿斜面的G2。
解:依据运动学原理,位移与初速度、时间及加速度相关,表达式为位移等于初速度乘以时间再乘以一半的加速度乘以时间的平方,由此可得加速度为位移乘以初速度除以时间平方的两倍,计算结果为位移乘以六十减去初速度乘以时间,再除以时间平方,最终等于四米每平方秒,依据牛顿第二运动原理,合力等于质量乘以加速度,结合物体受力分析,合力等于重力减去摩擦力,摩擦力等于重力乘以斜面倾角的正弦值再减去质量乘以加速度,重力为七十五牛,斜面倾角正弦值为二分之一,质量为七十五千克,加速度为四米每平方秒,计算得出摩擦力为七十五牛,答:物体所受的阻碍力为七十五牛。概述:明白物体如何移动,要弄清物体承受何种作用力 明白物体如何移动,要弄清物体承受何种作用力 从先前题目的解析和解决中,对于明白物体从先前题目的解析和解决中,对于明白物体的移动状态,需要明确物体承受的作用力,通常方法为:,运动状态(速度,位置,时间)加速度合力质量加速度受力剖析目标力 运动公式
力的组合或拆分,借助正交分解方法可以算出F合,然后具体步骤是:先分析研究对象的运动状态,找出它的加速度,接着应用牛顿第二定律求出合力,再通过受力情况,综合运用力的组合或拆分,以及正交分解,最终得出所需要的力。考虑牛顿力学原理n n例题一,一个物体承受垂直向上的外力,从静止状态起开始向上移动n n已知向上的外力F等于640牛顿,该物体在最初两秒间的移动距离为6米n n问题在于,该物体的质量数值是多少n n另外,探讨一个物体沿斜面滑动的情形n n已知斜面的倾斜角度为n n需要计算以下情形下物体沿斜面方向的加速度n n需要计算以下情形下物体沿斜面方向的加速度
计算以下情形下物体沿斜面运动的加速度:计算以下情形下物体沿斜面运动的加速度:第一种情况是斜面没有摩擦力,第二种情况是斜面有摩擦力,摩擦系数为,物体沿着斜面往下滑动,第三种情况是斜面有摩擦力,摩擦系数为,物体沿着斜面往上滑动,请跟随练习,一物体以起始速度20米每秒从倾角为37度的斜面开始向上滑动,在2.5秒后速度减为零,要求斜面和物体之间的动摩擦因数是多少。(g=10N/kg)(g=
若它再次向下滑动,最终抵达斜面底部,需要多少时间?需要多少时间?答案:0.25学以致用,质量为2K的物体从高处落下,在某个位置的速度为5米每秒,经过2秒后测得速度为23.4米每秒,计算空气的平均阻力。重力等于质量乘以重力加速度,即等于十乘以二,合外力等于重力减去拉力,加速度等于合外力除以质量,计算得出拉力为一点六牛顿,物体质量为四千克,斜面上的拉力为四十牛,平行于斜面施加。
在作用之下,它从静止状态开始沿着斜面向上滑动,如图8所示。已知斜面的倾斜角度为37度,物块与斜面之间的动摩擦因数为0.2,斜面足够长,力F作用5秒之后立即撤去,要求:(1)前5秒内物块的位移大小以及物块在5秒末的速度;(2)撤去外力F后4秒末物块的速度。物体移动的快慢。首先,研究物体所受的力,画出受力示意图,明确力的作用方向,然后建立直角坐标系统一分析,以X轴和Y轴为基准。接下来,具体解答如下:当经过5秒后,外力F被移除,物体凭借自身的运动趋势继续向上滑动一段距离,并持续一段时间。此时,物体所承受的力包括重力、摩擦力以及向上的加速度,再次建立直角坐标系以便于计算。
建立直角坐标系统XY, 请算出物体向上滑动所需时长开yunapp体育官网入口下载手机版,该时长小于4秒,那么在4秒结束时,物体已开始向下滑动。在连接体问题中,若无需知道各个运动物体之间的相互作用力,并且所有物体都具有相同大小和方向的加速度,就可以将它们当作一个整体,也就是一个质点,分析其受到的外力和运动状态,运用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量
要确定物体间的作用力,必须将物体从系统中分离,把内部作用转变为外部作用,考察物体的受力状态和运动状态,并分别运用牛顿第二定律建立方程,隔离法和整体法是相互依存又相互补充的,两种方法交替配合使用,常能更有效地处理涉及相互连接的物体问题。疑问在于,一个光滑的水平面上,并排安放着A与B两个物体,A的质量为5千克,B的质量为3千克,施加一个16牛顿的水平外力去推这两个物体,让它们一起做匀加速直线运动,那么请问A与B之间的弹力有多大。如图431所示,五块质量相同的木块并排安放在光滑的平面上,水平外力F施加于第一块木块上,那么第三块木块对第四块木块施加的力为,第四块木块所受的合力为图431 1 2 3 4 516