牛顿第二定律应用及连接体问题.doc

牛顿定律的应用一两类常用的动力学问题已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力情况上述两种问题中,进行正确的受力阐发和运动阐发是要害,加快度的求解是解决此类问题的纽带,思维历程可以参照如下:解决两类动力学问题的一般步调明确研究东西受力阐发和运动状态阐发选取正偏向或创建坐标系确定合外力列方程求解凭据问题的需要息争题的方便,选出被研究的物体,研究东西可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统画好受力阐发图,须要时可以画出详细的运动情景示意图,明确物体的运动性质和运动历程通常以加快度的偏向为正偏向大概以加快度的偏向为某一坐标的正偏向若物体只受两个共点力作用,通常用合成法,若物体受到三个或是三个以上不在一条直线上的力的作用,一般要用正交剖析法凭据牛顿第二定律大概;列偏向求解,须要时对结论进行讨论解决两类动力学问题的要害是确定好研究东西分别进行运动阐发跟受力阐发,求出加快度例1(新课标全国一20142412分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的宁静距离。当前车突然停止时,后车司机以采取刹车步伐,使汽车在宁静距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反响时间和汽车系统的反响时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,宁静距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求宁静距离仍为120m,求汽车在雨天宁静行驶的最大速度。解:设路面干燥时,汽车与路面的摩擦因数为μ0,刹车加快度巨细为a0,宁静距离为s,反响时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得:①②式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车钱的速度。设在雨天行驶时,汽车与地面的摩擦因数为μ,依题意有③设在雨天行驶时汽车刹车加快度巨细为a,宁静行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得:μmg=ma④⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得:v=20m/s(72km/h)例2(新课标全国二20142413分)2012年10月,奥地利极限运发动菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,,打开降落伞并乐成落地,冲破了跳伞运动的多项世界记录,取重力加快度的巨细g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,(2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力巨细可近似体现为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运发动在某段时间内高速下落的v—t图象如图所示,着陆历程中,运发动和所携装备的总质量m=100kg,试估算该运发动在到达最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保存1位有效数字)。(1) ,下落距离为h,,由运动学公式有:且    联立解得:  (2)运发动在到达最大速度vm时,加快度为零,由牛顿第二定律有:             由题图可读出         代入得:k=,称为连接体。如果把其中某个物体断绝出来,该物体即为断绝体。2外力和内力如果以物体系为研究东西,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的外力。而系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程不考虑内力。如果把物体断绝出来作为研究东西,则这些内力将转换为断绝体的外力。3连接体问题的阐发要领(1)整体法连接体中的各物体如果加快度相同,求加快度时可以把连接体作为一个整体。运用牛顿第二定律列方程求解。(2)断绝法如果要求连接体间的相互作用力,必须断绝其中一个物体,对该物体应用牛顿第二定律求解,此法称为断绝法。(3)整体法与断绝法是相对统一,相辅相成的。原来单用断绝法就可以解决的连接体问题,但如果这两种要领交错使用,则处理惩罚问题就越发方便。如当系统中各物体有相同的加快度,求系统中某两物体间的相互作用力时,往往是先用整体法法求出加快度,再用断绝法求物体受力。4连接体的临界问题(1)临界状态:在物体的运动状态变革的历程中,相关的一些物理量也随之产生变革。当物体的运动变革到某个特定状态时,有关的物理量将产生突变,该物理量的值叫临界值,这个特定状态称之为临界状态。临界状态是产生量变和质变的转折点。(2)要害词语:在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、“恰好”、“恰能”等词语,一般都体现了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。(3)解题要害:解决此类问题的要害是对物体运动情况的正确描述,对临界状态的判断与阐发(4)常见类型:动力学中的常见临界问题主要有两类:一是弹力产生突变时打仗物体间的