2-4 牛顿定律应用举例 物理学教程 (第二版) 解题的基本思路 1) 确定研究对象进行受力分析; (隔离物体,画受力图,不要画力的分解图.) 2)取坐标系; 3)列方程(一般用分量式,用文字符号列方程式); 4)利用其它的约束条件列补充方程; 5)先用文字符号求解,后代入数据计算结果 第二章生颅定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 4 牛顿定律应用举例 (第二版) 1)确定研究对象进行受力分析; (隔离物体,画受力图,不要画力的分解图.) 2)取坐标系; 3)列方程(一般用分量式, 用文字符号列方程式); 4)利用其它的约束条件列补充方程; 5)先用文字符号求解,后代入数据计算结果. 解题的基本思路
2-4牛顿定律应用举例 物理学教程 (第二版) 例1阿特伍德机 (1)如图所示滑轮和绳子的质量均不计, 滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦 力均不计.且m,>m,·求重物释放后,物 体的加速度和绳的张力. m 1m 解以地面为参考系 画受力图、选取坐标如图 F {g 中 a m,-m2 a= g FT= 2m1m2 P 0 m,+m2 m,+m2 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 4 牛顿定律应用举例 (第二版) P1 FT (1)如图所示滑轮和绳子的质量均不计, 滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦 力均不计.且 . 求重物释放后,物 体的加速度和绳的张力. m1 m2 m1 m2 m1g FT m1a m2 g FT m2a g m m m m a 1 2 1 2 g m m m m F 1 2 1 2 T 2 解 以地面为参考系 画受力图、选取坐标如图 FTP2 a y 0 a y 0 例1 阿特伍德机
2 4 牛顿定律应用举例 物理学教程 (第二版) (2)求物体的运动方程 解绳不可伸长,则两物体的加速度 的值保持相等,对m1 dv a三 dt m m2 m1-m2 gt m1+m2 dy gidt 中 dt a m1-m2 y- 8r2 2(m1+m2) Py Bo 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 4 牛顿定律应用举例 (第二版) (2)求物体的运动方程. m1 m2 gt m m m m 1 2 1 2 v 解 绳不可伸长,则两物体的加速度 的值保持相等,对m1 t v d d a t g t m m m m 0 1 2 1 2 0 d d v v t y d d v y t gt t m m m m y 0 1 2 1 2 0 d d 2 1 2 1 2 2( ) gt m m m m y P1 FT FTP2 a y 0 a y 0
2-4牛顿定律应用举例 物理学教程 (第二版) (3)若将此装置置于电梯顶部,当 电梯以加速度ā相对地面向上运动时, a 求两物体相对电梯的加速度和绳的张力. 解以地面为参考系 设两物体相对于地面的加速度分别 m m2 为a、a2,且相对电梯的加速度为a, mg-F=ma m一(g+ a=a-a m1+m2 中 -g+F=m4F,= 2mm (g+a) m +m Py a,=a,+a 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 4 牛顿定律应用举例 (第二版) P1 FT (3)若将此装置置于电梯顶部,当 电梯以加速度 相对地面向上运动时, 求两物体相对电梯的加速度和绳的张力. a m1 m2 a r a r a 解 以地面为参考系 设两物体相对于地面的加速度分别 为 a 1 、 ,且相对电梯的加速度为 ar 2 a FTP2 1 a y 0 a2 y 0 m1g FT m1a1 2 T 2 2 m g F m a a a a 1 r a2 ar a ( ) 1 2 1 2 r g a m m m m a ( ) 2 1 2 1 2 T g a m m m m F
牛顿定律应用举例 物理学教程 2 -4 (第二版) 例2设有一质量为m=2500kg的汽车,在平直的高 速公里上以每小时120km的速度行驶.若欲使汽车平稳 地停下来,驾驶员启动刹车装置,刹车阻力是随时间线 性增加的,即F=-bt,其中b=3500Ns.试问此车 经过多长时间停下来. bt 解汽车的加速度 a= m dv dt ∫d=∫adr 心do-(-b m 1=(22m2=6.90s 思考:在690s的时间里,汽车行进了多长的路程? 第二章牛顿定律
第二章 牛顿定律 物理学教程 2 – 4 牛顿定律应用举例 (第二版) ) 6.90 s 2 ( 1 2 m b t v0 t v d d a t bt t m 0 ( )d 1 d 0 v0 v dv adt 解 汽车的加速度 m bt a 思考: 在 6.90s 的时间里, 汽车行进了多长的路程 ? 例2 设有一质量为m = 2500kg 的汽车, 在平直的高 速公里上以每小时 120km 的速度行驶. 若欲使汽车平稳 地停下来, 驾驶员启动刹车装置, 刹车阻力是随时间线 性增加的 , 即 , 其中 b = 3500N·s . 试问此车 经过多长时间停下来. F bt f