课件43张PPT。牛顿运动定律牛顿运动定律复习1.牛顿第一定律.惯性及其量度.
2.牛顿第二定律及其应用.
3. 牛顿第三定律.“作用力和反作用力”跟“一对平衡力”的区别.
4.力学单位制.基本单位.
5.运动和力的关系.伽利略的理想实验与牛顿第一定律
?
对力和运动关系的看法的发展历程 牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系,即力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律一、概念:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变为止二、1、物体运动不需要力来维持
2、力是使物体改变运动状态的原因
3、质量是物体惯性大小的量度“惯性”是物体的属性,保持原有运动状态不变的特性,不论物体处于什么样的运动状态,也不论物体所在什么样的地理位置,物体均具有“惯性”【例1 】竖直向上托起的排球,离开手后能继续向上运动,这是由于:
A.排球受到向上的冲力的作用。???????????
B.排球受到惯性力的作用。
C.排球具有惯性。?????????????????????????
D.排球不受阻力的作用。【例2 】一切物体都有惯性,但是:
A.运动时的惯性比静止时的惯性大。???? ?
B.运动越快,物体的惯性越大。
C.物体受力越大,惯性越大。????? ?
D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。【答案】C学以致用【答案】D【例3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是:
A.理想实验是不科学的假想实验。
B.理想实验所得到的结论是不可靠的。
C.理想实验是一种科学方法。
D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。【例4 】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定学以致用???5.关于惯性的说法,你认为正确的是( )A.运动速度越大的物体越难静止,所以它的惯性就越大B.质量越大的物体,运动状态越难改变,所以它的惯性就越大C.运动时受到的阻力越大的物体,运动状态越难改变,所以它的惯性就越大D.物体静止时没有惯性,运动时才有惯性 6一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N,它们只能在如图3-1所示平面内摆动.某一瞬时出现如图3-1所示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是 [ ]
A.车厢作匀速直线运动,M摆动,N静止
B.车厢作匀速直线运动,M摆动,N也摆动
C.车厢作匀速直线运动,M静止,N摆动
D.车厢作匀加速直线运动,M静止,N也静止
A、B. 7甲、乙两汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=1∶1。设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力.则当两车急刹车后,关于两车滑行的最大距离.
A.两车的惯性相同,滑行的距离相等.
B.两车的惯性相同,甲车滑行的距离大.
C.乙车的惯性大,两车滑行的距离相等.
D.乙车的惯性大,乙车滑行的距离大.理解惯性概念【C】质量是物体惯性的量度.牛顿第二定律的内容——物体的加速度a跟作用在物体上的合外力力F成正比,跟物体的质量m成反比。 F合 =ma
使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,规定为1N.牛顿第二定律说明:2.同时性——力和加速度同时产生,同时消失。1.因果关系——力是产生加速度的原因。3.矢量性——加速度与合外力的方向一致。4.瞬时性——此关系F合 =ma为瞬间关系。1.从F=ma得到m=F/a,可见物体的质量:
A.跟合外力成正比;
B.跟加速度成反比;
C.跟合外力及加速度无关;
D.跟合外力及加速度比值有关牛顿第二定律2.下列说法中正确的是:
A.物体所受合外力为零,物体的速度必为零.
B.物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大.
C.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致.
D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同.牛顿第二定律【例题】质量为8?103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶,汽车的牵引力为1.45?104牛,所受阻力为2.5 ?103牛。求:汽车前进时的加速度。解题步骤:1.研究对象:汽车.2.受力分析.3.建立坐标系.4.由F合=ma 列方程(组)。5.解方程(组)。【例题】如图,位于水平地面上质量为m的木块,在大小为F,方向与水平方向成?角的拉力作用下,沿地面作匀加速直线运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为?,求:木块的加速度.牛顿第二定律解题步骤:1.研究对象:汽车.2.受力分析.3.建立坐标系.4.由F合=ma 列方程(组)。5.解方程(组) 。解题步骤:
(1)明确研究对象(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图(3)求出合力(4)应用牛顿第二定律求加速度(5)应用运动学公式求解
A. 方向向左,大小为ks/m
B. 方向向右,大小为ks/m
C. 方向向左,大小为2ks/m
D. 方向向右,大小为2ks/m 惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理的示意图如图所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为K的弹簧相连。两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止,弹簧处于自然长度。滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向右偏离0点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度制导系统Home3. 一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中的一个力F1,而保持其它力恒定不变,则物体的运动可能是:
A.物体一定做匀加速直线运动.
B.物体可能做匀减速直线运动.
C.物体可能做曲线运动.
D.物体一定做匀变速运动.【BCD】4一物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其他力恒定而将其中一个力风,逐渐减小到零(保持方向不变),然后又将F1恢复到现状,在整个过程中,物体的:
A.加速度增大,速度增大;
·B.加速度减小,速度增大;
C.加速度先增大后减小,这次增大,
D.加速度和速度都是先增大后减小.5、设洒水车的牵引力不变,所受阻力与车重成正比。洒水车在平直路面上行驶,原来是匀速的,开始洒水后,它的运动情况将是( )
A、继续做匀速运动 B、变为做匀加速运动
C、变为做变加速运动 D、变为做匀减速运动C6、质量为1kg的物体受3N和4N的两个共点力的作用,物体的加速不可能的是( )
A、3m/s2 B、 5m/s2 C、 7m/s2 D、 9m/s2D牛顿第二定律的应用1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况;2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况。动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,求物体的运动情况;【例1 】一只静止的木箱, 质量m=40千克, 现以200牛的斜向右下方的力F 推木箱, F 的方向与水平方向成α=30o, 使木箱沿水平地面运动. 木箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.30。
求:木箱在0.5秒末的速度和0.5秒内发生的位移. 【答案】s= 0.08m【例2 】一个滑雪的人以v0=1.0 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下, 山坡的倾角是30o, 5秒内滑下的路程为62m.
求:滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ.2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况。【答案】μ= 0.04【练习1】质量为10kg的物体,沿倾角为300的斜面由静止匀加速下滑, 物体和斜面间的动摩擦因数为0.25,在2.0s内物体从斜面顶端下滑到底端。
求:物体的加速度多大? 斜面有多长? (g取10 m/s2)【答案】a = 2.85 m/s2 ,斜面长度s=5.7m
【练习2】用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大? 第五节 牛顿第二定律的应用【答案】m=2 kg【练习3】质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?【答案】80N【练习4】一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑, 初速度是零,经过5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300,求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2)【答案】μ=0.485.(02g)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住, 已知人的质量为M=70kg,吊板的质量为m=10kg, 绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计. 当人以T=360N的力拉绳时,求:
(1)人与吊板的加速度a.
(2)人对吊板的压力F.1.以整体为研究对象求a.
2.以人为研究对象求N.
3.由牛顿第三定律求F. 6 风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图所示。
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因素。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?7.对阿富汗进行空袭任务的美军飞机,多数是从印度洋中的航空母舰上起飞的,航空母舰上的飞机跑道长度有限,飞机回舰时,机尾有一个钩爪,能钩住舰上的一根弹性钢索,利用钢索的弹力使飞机很快减速。若飞机的质量为M=4.0×103 kg,回舰时的速度为v=160 m/s,在t=2.0 s内速度减为零,飞机受到的阻力大小是飞机重力的K倍,则钢索对飞机的平均拉力大小是 N.(K=0.5,g取10 m/s2)8 一辆小汽车以72 km/h的速度在平直的公路上行驶,司机忽然发现前方40 m处掉下一个巨大的广告牌,于是紧急刹车,试通过计算说明:这辆汽车会不会发生交通事故?已知司机从发现情况到操纵制动器刹车所需的反应时间为0.6 s,汽车受到的滑动摩擦力恒为车重的0.65倍(g取10 m/s2)。 四、单位制:基本物理量导出物理量 基本单位导出单位 国际单位 制基本单位下列哪组单位中,都是国际单位制中的基本单位( )
A、千克、秒、牛顿 B、质量、时间、位移
C、千克、秒、米 D、千克、秒、厘米C超重和失重:本身重力不 变,但视重变了一、超重现象 以一个站在升降机里的测力计上的人为例分析:设人的质量为m,升降机以加速度a加速上升。分析:对人受力分析如图由牛顿第二定律得F合 = N — G = m a故:N = G + m a人受到的支持力N大于人受到的重力G总结:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。二、失重现象 以站在升降机里的测力计上的人为例分析,设人的质量为50Kg,升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2)分析:对人受力分析如图由牛顿第二定律得F合 = G — N = m a故:N=G — F合 = m g — m a = 400N < 500N人受到的支持力N小于人受到的重力G总结:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。向上运动就超重
向下运动就失重加速上升
-----超重
(FN′>mg)加速下降
-----失重
(FN′A.变小 B.变大
C.先变大后变小 D.先变小后变大
答案 DBACK蹲下时,先加速后减速(即先失重后超重)人从离开起跳点开始经历了哪些过程? 蹦极是深受人喜爱的一种运动,刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受:随着弹性绳的伸缩,一忽儿象掉入无底深渊,整个心脏都仿佛往上提;一忽儿又好象有一只大手把人往下压,想抬头都困难。2.某人身系弹性绳自高空p点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,不计空气阻力.
(1)在人的运动过程中
A.从p至b过程中人的速度不断增大.
B.从a至c过程中人的加速度逐渐增大.
C.从a至c过程中加速度方向保持不变.
D.在b点人的速度最大.
(2)在人从p运动到c的过程中,哪些过程
是超重、失重、完全失重状态?【AD】“蹦极跳”是一种能获得强烈失重和超重感觉的非常“刺激”的娱乐活动‘人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳捆住身体,让人自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动,接近水面时刚好减为零,然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为50N的安全帽,开始下落的高度为76 m,设计的系统使人落到离水面28m时弹性绳才绷紧。当他落到离水面高50m左右位置时戴安全帽的头顶感觉如何?当他落到离水面15 m左右时,头下脚上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?(取g=10m/s2 )“神舟号”运载火箭参数
火箭名称 起飞质量 起飞推力
长征二号戊 150000kg 6000千牛 (2)以宇航员为研究对象FN-mg=ma, FN =2800N 是正常受力的4倍分析:(1)以火箭和人为一个整体研究,根据牛顿第二定律F-mg=ma,则a =30m/s2忽略起飞时飞船所受空气阻力,求体重70公斤的宇航员起飞时受到飞船作用力是多少?(g=10m/s2)牛顿第三定律一、内容:两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上二、理解:大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力其关系可能是:
1、同一物体:-----平衡力
2、两个物体间:------相互作用力
3、两个以上的物体间:------没关系三、相互作用力的特点:1、等大、反向、共线;
2、同性质、作用在两个物体之间;
3、同生共死例题二、下列说法中正确的是( )
A、掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可以用手去接
B、用力打出的乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手去接
C、相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车惯性大
D、相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车状态变化大D例题四、从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时, 却推不动它, 这是因为( )
A、牛顿第二定律不适用于静止物体
B、桌子的加速度很小,速度增量极小,眼睛不易觉察到
C、推力小于静摩擦力,加速度是负的
D、桌子所受的合力为零D